現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)

前言

　　預(yù)應(yīng)力混凝土橋的問世使梁式橋梁的跨度飛速增長。在當(dāng)前全世界的橋梁中，有70％以上都采用了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)在橋梁中的地位已經(jīng)非常的重要。中國自改革開放以來，工程與技術(shù)都有了巨大的發(fā)展，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)上的應(yīng)用與創(chuàng)新尤其顯著，大跨徑橋梁與大型結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建造都已達到了世界先進水平?！　∽髡咧鞝栍裢炯捌漕I(lǐng)導(dǎo)的團隊長期以來從事預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計理論、預(yù)應(yīng)力技術(shù)開發(fā)及其工程應(yīng)用的研究和教學(xué)工作，在預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計與試驗驗證、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的耐久性、軌道交通預(yù)應(yīng)力軌道梁制造控制軟件系統(tǒng)、預(yù)應(yīng)力軌道梁標(biāo)準(zhǔn)定型化設(shè)計等方面做了很多研究并取得了突出的成績，在預(yù)應(yīng)力技術(shù)方面有很高的學(xué)術(shù)造詣及實踐經(jīng)驗。本書是其多年來對預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁研究和教學(xué)工作的心得和匯總，也是獻給有志于從事橋梁建設(shè)事業(yè)讀者的一份禮物?！　∵@本現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)既包括了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的基本理論、分析計算方法、材料、工藝及設(shè)備，還詳細(xì)論述了預(yù)應(yīng)力技術(shù)在橋梁工程中的具體應(yīng)用。本書在內(nèi)容的編寫上，比以往同類書籍更有所創(chuàng)新與發(fā)展。我相信本書不論對學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力橋梁的在校學(xué)生還是對從事預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的建設(shè)者們都非常有用。故愿意進行推薦和作序。

內(nèi)容概要

　　《北京市高等教育精品教材立項項目：現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)》主要講述預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的理論、分析計算方法在橋梁工程中的運用。介紹了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展歷史、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)材料、橋梁預(yù)應(yīng)力施工工藝、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計原理、預(yù)應(yīng)力橋梁耐久性研究，以及預(yù)應(yīng)力在混凝土橋梁（連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋、剛構(gòu)—連續(xù)組合梁橋、混凝土拱橋、斜拉橋、懸索橋）中具體的運用。　　《北京市高等教育精品教材立項項目：現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)》既可作為橋梁和結(jié)構(gòu)工程專業(yè)本科生和研究生的教材或教學(xué)參考書，也可作為橋梁與結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域技術(shù)人員和高等院校教師的參考用書。

書籍目錄

第1章　橋梁預(yù)應(yīng)力總論1.1　預(yù)應(yīng)力基本概念1.1.1　預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的定義1.1.2　預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的特點1.1.3　預(yù)應(yīng)力度1.2　預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)基本形式1.2.1　預(yù)應(yīng)力梁橋1.2.2　預(yù)應(yīng)力剛構(gòu)橋1.2.3　預(yù)應(yīng)力拱橋1.2.4　預(yù)應(yīng)力斜拉橋1.2.5　預(yù)應(yīng)力懸索橋1.3　預(yù)應(yīng)力混凝土的分類1.3.1　按施工工藝分類1.3.2　按預(yù)應(yīng)力度分類1.3.3　按預(yù)應(yīng)力筋的位置分類1.4　預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展歷史1.4.1　國外預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展1.4.2　國內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的發(fā)展1.4.3　預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的優(yōu)勢1.4.4　大跨預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁亟待解決的課題1.5　現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)最新進展1.5.1　預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)型式與體系1.5.2　預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)新材料1.5.3　預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計理論1.5.4　預(yù)應(yīng)力施工工藝第2章　預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)材料和產(chǎn)品2.1　預(yù)應(yīng)力筋及非預(yù)應(yīng)力筋2.1.1　預(yù)應(yīng)力筋的性能要求2.1.2　預(yù)應(yīng)力筋的種類2.1.3　預(yù)應(yīng)力筋的力學(xué)性能2.1.4　非預(yù)應(yīng)力筋2.2　混凝土2.2.1　混凝土的性能要求2.2.2　混凝土的種類2.2.3　混凝土的力學(xué)性能2.3　預(yù)應(yīng)力體系配套產(chǎn)品2.3.1　預(yù)應(yīng)力錨固體系的基本要求2.3.2　預(yù)應(yīng)力錨具的分類2.3.3　常用的錨具2.3.4　橋梁中常用的錨固體系介紹2.3.5　無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋2.3.6　連接器2.3.7　波紋管2.3.8　預(yù)應(yīng)力機具第3章　橋梁預(yù)應(yīng)力施工工藝3.1　預(yù)應(yīng)力施工工藝種類3.1.1　先張法預(yù)應(yīng)力施工工藝3.1.2　有粘結(jié)后張法預(yù)應(yīng)力施工工藝3.1.3　無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝3.1.4　體外預(yù)應(yīng)力施工工藝3.2　預(yù)應(yīng)力施工3.2.1　預(yù)應(yīng)力設(shè)備選用及校正3.2.2　工藝流程3.2.3　施工工藝3.2.4　預(yù)應(yīng)力筋張拉3.2.5　預(yù)應(yīng)力筋張拉要求3.3　灌漿工藝3.3.1　灌漿材料3.3.2　壓漿設(shè)備3.3.3　普通預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿工藝3.3.4　真空輔助灌漿工藝第4章　橋梁預(yù)應(yīng)力損失計算、結(jié)構(gòu)性能與構(gòu)造4.1　預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力4.2　預(yù)應(yīng)力損失計算4.2.1　總損失估算法（綜合估算法）4.2.2　分項計算法4.2.3　精確估算法4.3　有效預(yù)應(yīng)力的計算及減小預(yù)應(yīng)力損失的措施4.3.1　有效預(yù)應(yīng)力的計算4.3.2　減小預(yù)應(yīng)力損失的措施4.3.3　預(yù)應(yīng)力損失算例第5章　預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)計算5．1 一般規(guī)定5．1．1 基本假定5．1．2 受壓區(qū)混凝土的等效矩形應(yīng)力圖形5．1．3 相對界限受壓區(qū)高度矗的計算5．1.4 縱向鋼筋應(yīng)力5．1．5 由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力計算5．1．6 預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋的合力及合力點的偏心距5．2 受彎構(gòu)件正截面承載力計算5．2．1 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的各階段受力5．2．2 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎截面破壞形態(tài)5．2．3 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的正截面強度計算5．3 受拉截面計算5．3．1 軸心受拉構(gòu)件的正截面受拉承載力5．3．2 矩形截面偏心受拉構(gòu)件的正截面受拉承載力5．3．3 斜截面抗剪承載力計算5．4 受剪截面承載力計算5．4．1 預(yù)應(yīng)力混凝土斜截面破壞形態(tài)5．4．2 預(yù)應(yīng)力混凝土斜截面承載力分析5．4．3 預(yù)應(yīng)力混凝土斜截面抗剪承載力計算5．4．4 預(yù)應(yīng)力混凝土斜截面抗彎承載力計算5．5 受扭截面計算5．5．1 預(yù)應(yīng)力對受扭截面的有利作用5．5．2 矩形截面受扭構(gòu)件承載力的計算5．6 局部承壓承載力計算5．6．1 局部受壓承載力的計算理論5．6．2 局部受壓承載力的計算5．6．3 局部受壓構(gòu)件的構(gòu)造要求5．7 受沖切承載力計算5．7．1 預(yù)應(yīng)力混凝土抗沖切破壞形態(tài)5．7．2 計算公式5．8 疲勞驗算5．8．1 概述5．8．2 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件疲勞驗算第6章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗算6．1 裂縫驗算6．1．1 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中裂縫的出現(xiàn)、分布及特征6．1．2 裂縫寬度限值6．1．3 裂縫寬度驗算6．1．4 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的名義拉應(yīng)力法6．2 受彎構(gòu)件撓度驗算6．2．1 計算規(guī)定6．2．2 撓度限值6．2．3 受彎構(gòu)件撓度的計算6．2．4 收縮、徐變對撓度的影響第7章 預(yù)應(yīng)力橋梁耐久性研究7．1 概述7．1．1 國外研究概況7．1．2 國內(nèi)研究概況7．2 影響耐久性的主要因素7．2．1 內(nèi)在因素7．2．2 環(huán)境因素7．2．3 受荷狀態(tài)7．3 提高混凝土橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的技術(shù)措施7．3．1 結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求7．3．2 加大鋼筋的混凝土保護層厚度7．3．3 加強構(gòu)造配筋，防止和控制混凝土裂縫7．3．4 提高后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量的措施7．3．5 提高預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固端的封錨措施7．3．6 加強橋面排水和橋面鋪裝層的防水設(shè)計7．4 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的內(nèi)容7．4．1 結(jié)構(gòu)使用環(huán)境類別和設(shè)計使用年限的確定7．4．2 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的內(nèi)容第8章 預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)設(shè)計8．1 概述8．1．1 超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點8．1．2 超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的常用分析方法8．2 彈性分析8．3 壓力線、線性變換與吻合束8．3．1 壓力線8．3．2 線性變換8．3．3 吻合束8．4 等效荷載法8．4．1 直線預(yù)應(yīng)力筋的等效荷載8．4．2 折線預(yù)應(yīng)力筋的等效荷載8．4．3 曲線預(yù)應(yīng)力筋的等效荷載8．4．4 廣義等效荷載8．5 荷載平衡法8．5．1 a荷載平衡法的基本原理第9章　預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋第10章　預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋第11章　大跨徑剛構(gòu)—連續(xù)組合梁橋第12章　預(yù)應(yīng)力混凝土拱橋第13章　預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋第14章　預(yù)應(yīng)力混凝土懸索橋參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　橋梁預(yù)應(yīng)力總論　　1.1　預(yù)應(yīng)力基本概念　　1.1.1　預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的定義　　1.預(yù)應(yīng)力混凝土的定義　　由于預(yù)應(yīng)力技術(shù)及其應(yīng)用的不斷發(fā)展，國際上對預(yù)應(yīng)力混凝土迄今還沒有一個統(tǒng)一的定義。著名的預(yù)應(yīng)力混凝土專家林同炎教授認(rèn)為預(yù)應(yīng)力混凝土的定義為：“預(yù)應(yīng)力混凝土系其中已建立有內(nèi)應(yīng)力的混凝土，內(nèi)應(yīng)力的大小和分布能抵消給定外部加荷所引起的應(yīng)力至所預(yù)期的程度。”另一個概括性較強，由美國混凝土協(xié)會（ACl）給出的廣義定義是：“預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要人為引入某一分布與數(shù)值的內(nèi)應(yīng)力，用以全部或部分抵消外荷載應(yīng)力的一種加筋混凝土。”我國預(yù)應(yīng)力學(xué)者、專家杜拱辰教授從反向荷載出發(fā)給出定義，即：“預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要人為地引入某一數(shù)值的反向荷載、用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土?！边@樣理解比較直觀，通俗易懂。例如對承受45 kN/m使用荷載的一根混凝土梁，用拋物線后張束預(yù)先施加35 kN/m方向向上的反向荷載，則這根梁在使用荷載下就只承受10 kN/m方向向下的使用荷載了，而梁端的軸向壓力，還有利于提高截面的抗裂能力。預(yù)加應(yīng)力可以抵消使用荷載，其優(yōu)越性是顯而易見的。因此，明確提出采用反向荷載的概念對普及和推廣預(yù)應(yīng)力混凝土大有益處。　　按上述定義，所謂預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)在承受外荷載以前，預(yù)先采用某種人為的方法，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部造成一種應(yīng)力狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)在使用階段產(chǎn)生拉應(yīng)力的區(qū)域先受到壓應(yīng)力，這項壓應(yīng)力與使用階段荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力會抵消一部分或全部，從而推遲裂縫的出現(xiàn)并且限制裂縫的開展，以提高結(jié)構(gòu)的剛度。例如有一鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件，承受軸心拉力P，截面內(nèi)產(chǎn)生的拉應(yīng)力假定為2N/mm2（見圖1—1（b））。現(xiàn)在采用某種方法，在荷載作用以前，人為地預(yù)加一個軸心壓力，使構(gòu)件截面預(yù)先獲得2 N/mm2的壓應(yīng)力（見圖1—1（a））。這時，當(dāng)作用軸心拉力P時，截面內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力全部抵消為零（見圖1—1（c））?！　≡倮缬幸讳摻罨炷梁喼Я?，在使用荷載q的作用下，中和軸上面受壓，下面受拉，其截面應(yīng)力分布如圖1—2（b）所示。現(xiàn)在采用某種方法，在使用荷載作用以前，在梁的下邊緣人為地預(yù)加一個壓力P，使梁下部產(chǎn)生壓應(yīng)力，上部產(chǎn)生拉應(yīng)力，或者全部產(chǎn)生壓應(yīng)力，其截面應(yīng)力分布大致如圖1-2（a）所示?！?/pre>








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