预应力钢结构的发展情况

桥梁预应力混凝土现状与发展桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，对于促进地区经济发展和社会交流起着至关重要的作用。

在桥梁建设中，预应力混凝土技术的应用具有显著的优势，它有效地提高了桥梁的承载能力、耐久性和使用性能。

本文将对桥梁预应力混凝土的现状进行详细分析，并对其未来发展趋势进行探讨。

一、桥梁预应力混凝土的现状1、广泛的应用范围预应力混凝土桥梁在各类桥梁结构中都有广泛的应用，包括梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等。

在中小跨径桥梁中，预应力混凝土简支梁桥和连续梁桥因其施工方便、造价相对较低而成为常见的选择。

在大跨径桥梁中，预应力混凝土则常常用于主梁结构，以增强其跨越能力和承载性能。

2、先进的施工技术目前，预应力混凝土桥梁的施工技术不断发展和创新。

预制拼装技术在桥梁建设中的应用越来越广泛，通过工厂化预制构件，然后在现场进行拼装，可以大大提高施工效率，保证施工质量。

此外，预应力的施加技术也在不断改进，如采用智能张拉设备，能够更精确地控制预应力的大小和分布。

3、高性能材料的使用为了提高预应力混凝土桥梁的性能，高性能材料得到了越来越多的应用。

高强度混凝土的使用可以减小构件的尺寸，减轻桥梁自重，从而提高桥梁的跨越能力。

高性能钢材如高强钢丝、钢绞线等作为预应力筋，具有更高的强度和更好的耐腐蚀性。

4、设计理论的完善随着计算机技术的发展和有限元分析方法的应用，桥梁预应力混凝土的设计理论更加完善。

能够更准确地模拟桥梁结构在各种荷载作用下的力学行为，从而优化结构设计，提高桥梁的安全性和经济性。

然而，在桥梁预应力混凝土的应用中，也存在一些问题和挑战。

1、耐久性问题尽管预应力混凝土桥梁在设计和施工中采取了一系列措施来提高耐久性，但在实际使用过程中，仍然存在一些耐久性不足的情况。

例如，预应力筋的腐蚀、混凝土的开裂等问题，会影响桥梁的使用寿命和安全性。

2、施工质量控制难度大预应力混凝土桥梁的施工过程较为复杂，对施工质量的要求较高。

在施工中，如果预应力的施加不准确、混凝土的浇筑和养护不当等，都可能导致桥梁结构出现质量问题。

预应力技术的应用与经济效益分析概述预应力技术是一种广泛应用于工程结构中的先进施工技术，通过在构件上施加恒定的预应力，来抵消结构在使用过程中产生的内力，提高结构的荷载承载能力和使用性能。

本文将重点探讨预应力技术的应用领域以及其所带来的经济效益。

预应力技术的应用领域预应力技术在建筑和桥梁工程中有广泛的应用。

在建筑工程中，预应力技术可以通过对柱、梁、楼板等构件施加恒定的预应力，来改善结构的整体性能。

在桥梁工程中，预应力技术可以利用张拉设备对桥梁构件进行预应力处理，从而提高桥梁的荷载承载能力和抗震性能。

预应力技术还可以在钢结构和混凝土结构中应用。

在钢结构中，预应力技术可以提高构件的稳定性和承载能力；在混凝土结构中，预应力技术可以减少混凝土的应力和变形，提高结构的抗裂性能和耐久性。

预应力技术的经济效益减少材料消耗通过预应力技术，可以减少材料的使用量。

预应力技术可以有效地减少混凝土的应力和变形，从而使得结构在承受荷载时需要的混凝土体积更小。

这不仅可以节省混凝土的使用量，还可以减少施工成本和材料采购的费用。

增加结构荷载承载能力预应力技术可以有效地提高结构的荷载承载能力。

通过施加适当的预应力，可以提高结构的抗弯和抗剪能力，使得结构可以承受更大的荷载。

这不仅可以提高结构的使用性能，还可以延长结构的使用寿命，减少维护和修复的成本。

提高结构的抗震性能预应力技术可以有效地增强结构的抗震性能。

预应力技术可以提高结构的整体稳定性和刚度，减少结构在地震中的振动和变形。

这不仅可以保证结构在地震中的安全性，还可以减少地震引起的损失和修复费用。

提高施工效率预应力技术可以提高施工效率。

预应力技术可以利用张拉设备对构件进行预应力处理，从而实现工程施工的快速和自动化。

这不仅可以减少施工时间，还可以降低施工成本和人工费用。

促进工程可持续发展预应力技术可以促进工程的可持续发展。

通过减少材料消耗和提高结构的使用寿命，预应力技术可以减少资源的浪费和能源的消耗，从而减少对环境的影响。

探析预制结构在未来的发展及趋势摘要：预制混凝土技术在建筑工程施工中应用越来越广泛，本文阐述了预制混凝土技术的特点，介绍了预应力混凝土结构的国内外发展历史，研究现状及应用情况，并对预应力混凝土结构未来的发展趋势做了展望。

关键词：预应力；混凝土结构；发展应用1、预制混凝土技术的特点预制混凝土技术可以说是现代工业化的建筑生产方式。

预制混凝土结构的施工大体上可分为两个部分：第一部分是在预制工厂生产预制构件，第二部分是预制构件运送到工地上进行现场安装。

预制混凝土结构具有如下特点：1.1 工业化生产，工业化劳动生产效率高、构件的定型和标准化有利于机械化生产，而且按标准严格检验出厂产品，质量保证率高[1]。

1.2 施工方便，模板和现场浇混凝土作业很少，预制楼板无需支撑，叠合楼板模板很少。

1.3 建造速度快，对周围生活工作影响小。

1.4 预制构件表面平整、外观好、尺寸准确、并且能将保温、隔热、水电管线布置等多方面功能要求结合起来，有良好的技术经济效益。

1.5 预制结构工期短，投资回收快。

由于减少了现浇结构的支模、拆模和混凝土养护等时间，施工速度大大加快。

2、预应力混凝土结构国内外发展情况美国工程师杰克逊（P.H.Jackson）和德国的道克林（C.E.W.Dochring）先后于1856年和1888年将预应力技术应用于混凝土结构，由于采用低强度钢筋产生的有效预应力与锚固损失和混凝土收缩徐变产生的损失几乎相等，这次应用并不成功[2]。

1908年，美国的斯坦纳（C.R.Steiner）提出收缩徐变发生后，再张拉预应力筋；美国的狄尔（R. E.Dill）采用带有涂层的预应力筋来避免混凝土与预应力筋间的粘结，因未解决根本问题，这些方法没能在工程中应用推广。

1928年弗莱西奈特指出：预应力混凝土必须采用高强钢材和混凝土，从此人们对预应力混凝土的认识开始逐步深入。

1938年德国的霍友（E.Hoyer）采用先张法，在百米的墩式台座上一次同时生产多根构件。

预应力技术的优势及其在建筑行业的应用引言预应力技术是一种常用于建筑结构中的加固方法，通过对材料施加压力，以提高构件的承载能力和耐久性。

本文将介绍预应力技术的优势以及在建筑行业中的应用。

预应力技术的优势提高结构的承载能力预应力技术可以通过施加预应力，使结构在受到外部荷载时具有更高的承载能力。

预应力技术可以将结构的屈服荷载提高，使其能够承受更大的荷载。

延长结构的使用寿命预应力技术可以提高结构材料的应力状态，从而提高材料的抗压能力和耐久性。

通过预应力技术，结构可以更好地抵抗外部环境的侵蚀和结构变形，从而延长结构的使用寿命。

减少结构变形预应力技术可以减少结构在受到荷载时的变形。

通过施加预应力，可以使结构在荷载作用下的变形降低，提高结构的稳定性和安全性。

降低结构的自重预应力技术可以减少结构自身的重量，从而降低结构的自重。

预应力技术可以通过施加预应力，减少材料的应力，使结构的自重减少，降低结构对地基的压力。

提高施工效率预应力技术可以提高建筑施工的效率。

通过预应力技术，结构构件可以进行预制加工，减少现场施工时间和人力资源的使用。

预应力技术还可以使结构构件的质量更加可控，降低施工中的质量风险。

预应力技术在建筑行业的应用预应力混凝土结构预应力混凝土结构是预应力技术在建筑行业中最常见的应用。

预应力混凝土结构可以应用于各种建筑类型，如高层建筑、桥梁、水库等。

预应力混凝土结构通过施加预应力，提高结构的承载能力和耐久性，使结构更加坚固和稳定。

预应力钢结构预应力钢结构是预应力技术在建筑行业中的另一种应用。

预应力钢结构通过施加预应力，使结构具有更高的强度和刚度。

预应力钢结构可以应用于各种建筑类型，如大跨度厂房、体育馆等。

预应力钢结构具有重量轻、施工便捷的优点，广泛应用于建筑行业。

预应力砖结构预应力砖结构是预应力技术在建筑行业中的一种创新应用。

预应力砖结构通过施加预应力，提高砖结构的承载能力和耐久性。

预应力砖结构具有砖的保温性能和预应力技术的优势，可以应用于住宅建筑等领域。

预应力钢构造开展五十年摘要：PSS开展至今已有五十年，它从用钢筋加固旧有构造物开展到现代多种多样的张拉构造体系，经历了初创，开展，创新的三个历史时期。

其中有过犹疑与停，也有过繁荣与猛进。

认真地回忆学科开展历史，才能更好地借鉴天，掌握今天和规划明天。

关键词：预应力钢构造构造设计一、前言预应力钢构造〔PSS〕学科从诞生到如今已经历了五十年。

二次世界大中中战后恢复消费，重建经济时要求对旧构造和桥梁加固补强，50年代材料匮乏资金短缺年代里要求降低用钢量节约本钱，于是出现了在传统钢构造中引入预应力的预应力钢构造学科。

随着科技进步、工业兴旺的步伐，20世纪末期在涌现大量新材料、新技术、新理论的推动下，PSS领域中产生了一批张拉构造体系，它们受力合理，节约材料，型式多样，造型新颖，应用广泛，成为建筑领域中的最新成就。

PSS学科从初始的简单节材思想开展到现代预应力张拉钢构造系列，历经了探究、观望、前进、打破、创新、繁荣的各种阶段。

回忆历史，得出经历教训才能指导如今，回忆历史理解开展规律才能把握将来。

这样我们才能真正做到借鉴昨天，掌握今天，规划明天。

二、PSS开展历程PSS的开展大致可分为三个时期：〔一〕初创期〔二战后—1960年前后〕——探究与前进由于二战后百废待兴中的物资匮乏及资金缺乏，和对原有建筑物、桥梁等承重构造继续服役时的平安要求，在欧洲的土建待业里萌生了把在钢筋砼构造中已应用多年的预应力技术移植到钢构造工程中的想法。

最初的研究者及理论者中有德国狄辛格教授〔Dischinger〕英国萨姆莱工程师〔J.F.Samuely〕,比利时马涅理教授(G.Magnel),美国阿什通教授(L.Ashton)和前苏联瓦胡金工程师〔M.Baxypknh〕等人,其中马涅理教授对PSS学科的推动与开展奉献最大.他不仅对PSS进展了理论分析,还做过平行弦钢桁架模型试验,在1953年他首次成功地设计并建造了布鲁塞尔机场飞机库双跨预应力连续钢桁架门梁构造(76.5m+76.5m),省钢率12%,降低造价6%.同一时期建造的PSS工程还有前苏联双伸臂公路桥(1948),英国伦敦国际展览会会标塔Skylon(1952),德国三跨连续实腹梁公路桥(1954)和美国双曲悬索屋盖雷里竞技场(1953)等.但是在钢构造中采用预应力新技术也遭到一些专家学者的非议与反对,并在刊物上展开剧烈辩论.反对者指责PSS 中带来许多传统钢构造中没有的缺点及问题,例如省钢率不高却带来制造施工中的诸多费事;锚头耗钢量抵消不少省钢率;新增的预应力拉索易腐蚀,增大养护费用;由于构件截面减小构造挠度加大,不适用于许多构造,如桥梁;一些施加预应力的方法引起过大的次应力,甚至超过荷载应力等等.虽然更早就有在钢构造中采用预应力的做法,如在桥梁中的悬索张拉构造等,但在50年代中开展的这场学术争论中,G.Magnel教授等人除耐心逐条澄清一些误解外，还郑重指出PSS 与预应力砼构造的本质差异，告诉大家不要用预应力砼中的设计思想和概念来对待新兴的PSS学科。

预应力大跨度空间钢结构的发展前景之我见作者：吴子鹏来源：《江苏商报·建筑界》2013年第21期【摘要】随着我国社会经济的快速发展，大跨度空间钢结构也越来越多建成使用并发挥着越来越重要的作用。

预应力大跨度空间钢结构具有众多的优势和特点，也成为工程界关注的重点。

本文主要是概述预应力大跨度空间钢结构的优势及当前应用类型，并探讨我国预应力大跨度空间钢结构的应用前景及应用策略。

【关键词】预应力；大跨度空间；钢结构；应用；质量中图分类号：TU394 文章识别号：A 文章编号：2306-1499（2013）21-预应力大跨度空间钢结构是在大跨度空间钢结构中引入现代预应力技术，由高强度、抗疲劳、抗腐蚀钢索与各种形式空间钢结构组合而成的一种新型结构形式，在合理的拉索配置中，可以使钢索的柔性与钢结构的刚性完美地融合到一起，并形成新的、杂交式的预应力大跨度空间钢结构，也使得该结构的先进性、经济性、合理性得到充分的展现。

1.预应力大跨度空间钢结构的优势经过多年的积累和发展，预应力大跨度空间钢结构也在研究实践中快速的发展与应用，其表现出来的刚度更大、重量更轻，制作简便、安装方便等特点，让工程界特别关注。

其主要特点和优势主要有以下几点：1.1预应力大跨度空间钢结构通过引入现代预应力技术，在合理的拉索配置中，能改变结构受力情况，并能达到设计所要求的刚度、且符合内力的分包状态和对位移的控制。

1.2预应力大跨度空间钢结构因为其组件大都是已经在工厂中生产好了的，然后运至工地进行组装，制作简单。

并且能在安装钢结构的时候，同时安装其他一些设施装置，如照明装置、消防设施和屋面设施等，这样就大大的缩短了整个工程的建造时间。

1.3预应力大跨度空间钢结构因为预应力技术可以作为预制构件装配的处理方式，在施工安装时，有些施工就可以采取先在地面制作组装好，然后在吊装上去安装，这样就可以更好的保障施工的质量及安全。

1.4通过预应力技术可以构成新的结构体系及结构形态（形式），利于形成新型的钢结构，比如弓式的预应力空间钢结构。

浅析预应力混凝土工程技术发展及前景摘要:预应力混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好，在的土木工程领域，尤其在大跨度钢筋混凝土结构，如桥梁、大空间建筑等工程中得到广泛应用.随着高强度钢材、高强度等级混凝土以及新预应力技术的出现，扩大了预应力结构的使用范围，在普通民用建筑中，也有较多的使用。

本文简要介绍了预应力混凝土工程技术发展现状及发展趋势.目前，我国混凝土的年用量约为40亿立方米，用于房屋建筑和土木工程的水利、交通、市政等所有行业，从结构材料类型方面来讲，混凝土及预应力混凝土结构约占全部工程结构的90％以上，混凝土及预应力混凝土将是现阶段乃至未来二十年内我国主导的工程结构材料。

关键词:预应力混凝土；工程技术；发展现状；未来趋势1 预应力混凝土概念1.1预应力混凝土定义预应力混凝土,为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象，在构件使用（加载）以前，预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法，将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。

这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中的预压力，然后随荷载增加，才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现，这就叫做预应力混凝土.1.2预应力混凝土基本原理预应力混凝土虽然只有几十年的历史，然而人们对预应力原理的应用却由来已久。

也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。

如中国古代的工匠早就运用预应力的原理来制作木桶。

木桶的环向预压应力通过套紧竹箍的方法产生。

只要水对桶壁产生的环向拉应力不超过环向预压应力,则桶壁木板之间将始终保持受压的紧密状态，预压应力通过两端锚具传给构件混凝土。

木桶就不会开裂和漏水。

建筑工地用砖钳装卸砖块,被钳住得一叠水平砖不会提落。

旋紧自行车轮的钢丝，使车轮受压力后而钢丝不折。

混凝土的抗压强度虽高，而抗拉强度却很低，预应力筋可先穿入套管也可以后穿。

通过对预期受拉的部位施加预压应力的方法，就能克服混凝土抗拉强度低的弱点，达到利用预压应力建成不开裂的结构。

浅谈预应力钢结构的施工特点与控制引言当前，随着我国社会经济以及科学技术水平的不断提高，建筑行业发展迅速。

其中，预应力钢结构凭借着其强度高、经济效益好等特点，在空间结构领域应用广泛，下文中即对该技术进行了具体的阐述。

1 预应力钢结构的原理及分类1.1预应力钢结构的原理预应力钢结构主要是在普通的钢结构中受力较大的部位施加预应力，其应力符号与荷载应力的符号相反，这就使得钢结构在承受一定的荷载时，结构的内力能够抵消部分应力，从而使得结构更加稳定，不易出现变形等现象。

1.2预应力钢结构的状态在进行预应力钢结构的施工时，主要可以将其分为三种状态：1.2.1零状态当预应力钢结构处于零状态，其仅仅是构件的集合体，并不具有预应力、外荷载以及自身的重力。

1.2.2初始状态当预应力钢结构施工张拉之后，其在预应力以及结构自重两者间处于一个平衡的状态，即初始状态。

在此状态中，并不需要考虑外部荷载，其索力以及几何形状为结构安装张拉时的索张拉力控制值以及位移监控值。

1.2.3工作状态当预应力钢结构投入使用之后，在被施加一定的外部荷载的情况下所处于的平衡状态即为工作状态。

一般情况下，外部荷载下的工作状态位移，设计单位应提供相应的说明。

2 预应力施工分析2.1工程概况下文主要以某体育馆的预应力钢结构施工为例，具体分析了其施工技术。

该体育馆的屋盖主要应用了弦支穹顶结构，球冠的直径为92m，由角度等分圆周的24根钢筋混凝土圆柱支撑。

利用ANSYS10.0对该工程建模，见图1。

图1有限元计算模型2.2预应力拉索张拉过程模拟本工程的预应力拉索张拉过程的模拟主要使用的是单元生死技术以及多时间步连续分析技术。

在进行模拟分析时，假设在施工过程中使用的是分批一次张拉，利用单元生死技术将索单元激活，再对其施以初始应变。

其后，使用多时间步连续分析法，前一步的分析作为后一步的基础，从而使得实际施工更加科学、合理。

2.3施工流程本工程的施工流程如下图所示。

52科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N建 筑 科 学现代钢结构中引入预应力却是近50多年的事情。

人为地在钢结构承重体系中施加预应力以提高结构承载力,增加结构刚度及稳定性,改善结构其他属性以及利用预应力技术创新结构体系的都应称之为预应力钢结构。

经过多年的发展创新,预应力钢结构的应用范围几乎已覆盖了全部钢结构领域。

然而钢结构因其本身材料的特性,造成了其预应力技术与钢筋混凝土结构中预应力技术的截然不同。

1 钢结构预应力技术的特点预应力钢结构主要使用在平面承重结构体系、空间承重结构体系、特种承重结构体系、加固与改建工程中。

基于这些结构体系自身的特点,其预应力技术也有着鲜明的特点。

1.1预应力的施加可以形成新的结构形式通过预应力技术可以构成新的结构体系和结构形态,例如索穹顶结构,如果没有预应力技术,就没有索穹顶结构,另外预应力技术还可以作为预制构件(单元杆件和组合结构)装备的手段,从而形成一种新型的结构,如弓式预应力结构,还有采用预应力技术后,可以组成一种杂交的空间结构,或者可构成一种全新的空间结构,其结构的用钢指标比原结构或一般结构可大幅度的降低,具有明显的经济效益。

1.2预应力的监控预应力施加完成前结构尚未成形时,钢结构整体刚度较差,因此一般都会边施加预应力边用有限元软件进行仿真验算,同时进行张拉力和位移的监测,以确保钢结构顺利的建成。

1.3索张拉的阶段性钢结构预应力施工会有阶段性,可以是嵌套形式;另外还需要确定一个形状控制为索张拉目标,目标实现时的索力为目标控制索力,目标实现时控制点位移为目标控制位移,即初始状态;最后控制索力往往是几个,甚至是十几个以上。

由于实际张拉设备有限,不可能所有索同时张拉,因此必须制定使用少数设备实现目标控制索力和目标控制位移的张拉方案。

2 钢结构预应力技术的应用由于经过30多年的工程实践,已经肯定了预应力钢结构的可行性、可靠性、先进性,以及新材料的大量涌现与新技术不断完善提高,还有人们审美观念的转变与更新,使钢结构具有了许多结构类型[1]。

桥梁预应力混凝土现状与发展在现代桥梁建设中，预应力混凝土技术扮演着至关重要的角色。

它的出现和发展极大地改变了桥梁工程的面貌，使得桥梁的跨度更长、结构更轻盈、耐久性更强。

本文将对桥梁预应力混凝土的现状进行深入探讨，并展望其未来的发展趋势。

一、桥梁预应力混凝土的现状1、广泛应用预应力混凝土桥梁在当今世界范围内得到了极为广泛的应用。

无论是高速公路、铁路桥梁，还是城市高架桥、跨江跨海大桥，都能看到预应力混凝土结构的身影。

其原因在于预应力技术能够有效地提高混凝土的抗拉性能，从而使得桥梁能够承受更大的荷载，同时减小结构的自重，降低工程造价。

2、技术成熟经过多年的发展，桥梁预应力混凝土技术已经相当成熟。

从预应力筋的材料选择、制作工艺，到预应力的施加方法、施工控制，都形成了一套完整的技术体系。

目前，常用的预应力筋材料有高强度钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋等，施工方法包括先张法和后张法，并且都有相应的规范和标准来保证施工质量。

3、设计理论不断完善在设计理论方面，随着计算机技术的发展和有限元分析方法的应用，对桥梁预应力混凝土结构的力学性能分析更加精确。

设计人员能够更加准确地预测结构在各种荷载作用下的响应，从而优化结构设计，提高桥梁的安全性和经济性。

4、施工工艺创新施工工艺也在不断创新和改进。

例如，预制拼装技术的应用，使得桥梁的施工更加高效、环保。

通过在工厂预制构件，然后运输到现场进行拼装，可以大大缩短施工周期，减少对周边环境的影响。

5、耐久性问题受到关注尽管桥梁预应力混凝土技术取得了显著成就，但耐久性问题仍然是一个不可忽视的挑战。

由于环境侵蚀、预应力损失等因素的影响，一些预应力混凝土桥梁在使用过程中出现了裂缝、钢筋锈蚀等病害，严重影响了桥梁的使用寿命和安全性。

因此，如何提高预应力混凝土桥梁的耐久性成为了当前研究的热点之一。

二、桥梁预应力混凝土的发展趋势1、高性能材料的应用未来，高性能材料将在桥梁预应力混凝土中得到更广泛的应用。