【摘 要】鋼結(jié)構(gòu)本身具有較為優(yōu)越的特點(diǎn)，是一種比較理想的結(jié)構(gòu)。目前廣泛應(yīng)用于橋梁、電視臺(tái)、體育館以及各種大跨度結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)中。本文主要概述了預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展情況，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)體系的類型，伴隨預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力 鋼結(jié)構(gòu) 剛度 強(qiáng)度 承載力

一、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展概況

鋼材本身具有更為優(yōu)越的特性，廣泛應(yīng)用于橋梁，車站，體育場(chǎng)館，大跨度的各種結(jié)構(gòu)和高層建筑結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼技術(shù)的引入而被充分利用的，但也是調(diào)整結(jié)構(gòu)的剛度，使鋼的抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，有效節(jié)約鋼材，增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，減少結(jié)構(gòu)的變形。預(yù)應(yīng)力鋼纜的膜系統(tǒng)系列，懸掛系統(tǒng)和網(wǎng)殼體系，但其創(chuàng)新的狡猾的建筑風(fēng)格，具有較強(qiáng)的美感。

二、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）材料的彈性強(qiáng)度利用充分

非預(yù)應(yīng)力鋼棒最大強(qiáng)度的材料一般可用于幅度只有一半的實(shí)力，同時(shí)引進(jìn)預(yù)應(yīng)力桿符號(hào)相反的預(yù)應(yīng)力荷載應(yīng)力后，你可以的載客量增加一倍原有的實(shí)力。普通鋼部件受力部件開(kāi)始從零應(yīng)力，載荷，可以強(qiáng)制拉伸強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度的材料的限制。承載能力取決于部件的材料的強(qiáng)度極限的橫截面面積，應(yīng)力區(qū)間[0，f]。和引進(jìn)的預(yù)應(yīng)力技術(shù)，拉應(yīng)力和壓相同的條件下，張力構(gòu)件的鋼的強(qiáng)度，可以通過(guò)棒穿在預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨索使拉桿預(yù)緊力，壓縮應(yīng)力達(dá)到-F輸入承受拉伸載荷作用桿承載能力將增加一倍，應(yīng)力范圍變?yōu)閇-F，F(xiàn)]。這示出鋼預(yù)應(yīng)力技術(shù)的引入可以極大地提高了結(jié)構(gòu)的彈性力和承載能力范圍。

（二）改善結(jié)構(gòu)的受力

預(yù)應(yīng)力后引進(jìn)的桿可以提高自己的狀態(tài)，從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件或系統(tǒng)力（剪切，彎曲力矩，軸向力）發(fā)生再分配力峰，控制部分產(chǎn)生不同程度的下降，節(jié)約鋼材量，更經(jīng)濟(jì)，更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（三）提高結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，調(diào)整其動(dòng)力性能

外部預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力作用下在相反的方向或相同的位移的位移的結(jié)構(gòu)，可以增加結(jié)構(gòu)的剛度。預(yù)應(yīng)力體系的選擇和預(yù)應(yīng)力可調(diào)節(jié)大小的基本桿振動(dòng)頻率振動(dòng)周期，以調(diào)節(jié)其動(dòng)態(tài)特性。圖1是一個(gè)圖片的預(yù)應(yīng)力施工。

三、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的類型

從力學(xué)特征上預(yù)應(yīng)力空間鋼結(jié)構(gòu)可劃分為下列基本類型：

（一）傳統(tǒng)型

在傳統(tǒng)的空間預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)體系技術(shù)，如平板網(wǎng)格或網(wǎng)殼預(yù)應(yīng)力構(gòu)件內(nèi)力推出，以改善或提高剛度的高峰期，如天津?qū)幒芋w育館，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效率，可多倍預(yù)應(yīng)力技術(shù)，如攀枝花球場(chǎng)。

（二）吊掛型

或直連電纜掛在傳統(tǒng)的斜拉橋鋼，而不是掛點(diǎn)支點(diǎn)程序擴(kuò)展通暢的內(nèi)部空間幅度，暴露在上面的屋頂承重結(jié)構(gòu)，類型多樣，建筑風(fēng)格新穎，如慕尼黑奧林匹克公園滑冰館掛有線網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)大拱江西體育場(chǎng)大拱掛網(wǎng)。

（三）整體張拉型

連續(xù)和間歇壓力拉扯電線柱結(jié)構(gòu)形成的想法。早期慕尼黑奧運(yùn)會(huì)的主要活動(dòng)場(chǎng)所，是平衡體系之外，1988年漢城奧運(yùn)會(huì)擊劍館博物館和主要事件為整個(gè)張力索穹頂屋頂，重量只有1416 KG/M2，建筑結(jié)構(gòu)是前所未有的出色在屬的均衡； 1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)建成是這種結(jié)構(gòu)。

（四）張弦梁型

一個(gè)平坦的空間系統(tǒng)預(yù)應(yīng)力梁演變。正如名字所暗示的是一種預(yù)應(yīng)力張弦梁電纜通過(guò)極點(diǎn)支持的上部中間支持剛性梁結(jié)構(gòu)的形成。這種結(jié)構(gòu)是預(yù)應(yīng)力鋼筋的初始形式，由剛性支柱的上部和下部的和弦連接通過(guò)兩個(gè)桿，以合理的力，重量輕，易于加工和運(yùn)輸。如果跨度可以增加繞組部分?jǐn)U大晶格的空間形式，如廣州會(huì)展中心屋頂張弦梁繞線管是由三個(gè)倒三角截面。張弦梁也可以由正交排列，長(zhǎng)方形建筑平面張弦梁空間系統(tǒng)。

（五）張力膜（索膜） 型

電纜系統(tǒng)中的主要承重結(jié)構(gòu)，覆蓋張力纖維增強(qiáng)的膜，膜的表面涂層目前有聚氯乙烯（PVC）和聚四氟乙烯（PTFE），前者的性能差，價(jià)格便宜，后者的較強(qiáng)的機(jī)械性能，自清潔，耐火，耐老化性能優(yōu)于前者，但價(jià)格昂貴。膜表面張力下保持平坦筆直，必須有足夠的張力和曲率，以抵御風(fēng)雪荷載。

（六）玻璃幕墻結(jié)構(gòu)型

新玻殼墻面裝飾，但這種做法也開(kāi)始在20世紀(jì)70年代，但初期在傳統(tǒng)的鋼架鑲嵌連接在一起。承載金屬框架提供了大量的金屬?gòu)?qiáng)度不能充分發(fā)揮，透光率低。 80至90年后的預(yù)應(yīng)力鋼筋支柱和支柱式玻璃幕墻點(diǎn)連接，形成一個(gè)新的系統(tǒng)取代了前者，形成了一個(gè)新的系統(tǒng)，預(yù)應(yīng)力鋼材品種 - 玻璃幕墻結(jié)構(gòu)。

四、預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題

（一）常見(jiàn)屋蓋系統(tǒng)的風(fēng)、雪荷載的取值問(wèn)題

電纜結(jié)構(gòu)通常是彎曲的屋頂，大，屋頂積雪分布情況比較復(fù)雜，它可能會(huì)產(chǎn)生積雪現(xiàn)象，這在設(shè)計(jì)時(shí)的負(fù)荷值是難以準(zhǔn)確判斷，在國(guó)內(nèi)和國(guó)外的信息也是罕見(jiàn)的，即使只有給定平面的雪載荷分布，考慮雪荷載不利影響的結(jié)構(gòu)分布不均，如何準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)是直接相關(guān)的安全性和經(jīng)濟(jì)秩序的一些規(guī)則。風(fēng)荷載的作用同樣是真實(shí)的，雖然風(fēng)荷載的形狀系數(shù)是由風(fēng)洞試驗(yàn)，但風(fēng)雪荷載的組合效應(yīng)，也很難從實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)。

（二）變形問(wèn)題

柔性電纜沒(méi)有預(yù)應(yīng)力之前既沒(méi)有固定形狀，但沒(méi)有剛性，僅由張拉達(dá)初始平衡，負(fù)載可以露出到外部的結(jié)構(gòu)，然后將電纜可以考慮在彈性變形范圍內(nèi)。隨著負(fù)載的增加，同時(shí)反復(fù)佳Suoshi強(qiáng)調(diào)，勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生大排量的電纜結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算考慮非線性問(wèn)題，這是不可避免的。實(shí)際工程中，因?yàn)檩^小量的鋼線，這是通常用于保留足夠的安全余量的原則，安全系數(shù)通常為2.5-3.0，從而導(dǎo)致強(qiáng)度的高強(qiáng)度鋼的電纜是不完整的，因?yàn)榭勺冐?fù)載變化時(shí)，導(dǎo)線的疲勞和放松不能被忽略。

（三）多次預(yù)應(yīng)力問(wèn)題

一再?gòu)?qiáng)調(diào)初次使用時(shí)，利用強(qiáng)度的問(wèn)題主要是解決平面組件架構(gòu)，以達(dá)到節(jié)約鋼材的目的，而目前的系統(tǒng)空間結(jié)構(gòu)，反復(fù)強(qiáng)調(diào)，不僅節(jié)約材料，但也為整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的受力均勻，以確保結(jié)構(gòu)安全。但太多的時(shí)間，預(yù)應(yīng)力，會(huì)帶來(lái)許多弊病，由于多個(gè)張緊結(jié)構(gòu)，已經(jīng)有一個(gè)大的內(nèi)部能量，但一個(gè)偶然的負(fù)載的作用，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，即使它是由于靜載可移動(dòng)的，如屋頂翻新，想要扭轉(zhuǎn)，以消除預(yù)應(yīng)力，是一件非常困難的事情。因此，多次預(yù)應(yīng)力數(shù)量，應(yīng)根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的類型和布局，負(fù)荷值，張緊裝置和方法的實(shí)際情況錨地結(jié)構(gòu)，根據(jù)以下總體原則：1.必須有效地使用預(yù)應(yīng)力鋼，高強(qiáng)度，但也足夠的安全儲(chǔ)備；2.結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受力均勻，這樣的橫斷面設(shè)計(jì)，方便；3.分類應(yīng)均勻張緊，緩解；4.設(shè)計(jì)，施工和控制；5.節(jié)約鋼材。

五、結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力鋼學(xué)科與眾多工程實(shí)踐證明了它的自然，經(jīng)濟(jì)和安全的快速發(fā)展，也符合可持續(xù)發(fā)展的原則和綠色生態(tài)要求。因此，在它的建筑和工程結(jié)構(gòu)，具有廣闊的應(yīng)用空間和良好的前景。然而，快速發(fā)展的問(wèn)題和缺點(diǎn)，不能被忽略，學(xué)科的理論，方法，技術(shù)和應(yīng)用，還有待于進(jìn)一步改進(jìn)和深化。

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