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预应力混凝土桥梁发展简况
2011-10-14 00:00

  早在1861年人们耽提出对混凝土施加预压应力的设想,并开始了各种尝试和研究工作。然而,直至本世纪20年代前,大多致的尝试与研究都遗到了失效。主要原因是材料强度不高,所施加的预压应力又因混凝土的收缩、徐变影响而消失殆尽。在前六十余年的历程中,预应力混凝土处在萌芽阶段。人们在失败的教训中对它有了更深一步的了解,而且发现了在混凝土中趁立可举顶应力的一些关健问题,如:

  1。必双提高材料强度,保证所施加的预应力在各种客观因寨导致的栩失后,尚能保持一定的水存预应力;

  2。必须研究高强材料的物珠力学特征,特别尾棍凝土的收缩、徐变特性;

  3.必须研究可常的顶应力施工工艺,锚固体系。

  从而,预应力混凝土的研究在本世纪20年代开始至第二次世界大战前,进人了一个崭新的阶段,并开始尝试付诸于工程实践。

  1920年,法国工程师弗莱西奈(Freyssinet)提出了混疑土振捣工艺,提高了混凝土材料的强度。

  1928年,法国工程师弗莱西奈与美国的狄尔(Dill)由于确定了混凝土徐变的影响,在结构中建立了永存预应力。

  1939年,德国狄辛格(Dischinger)发展了混凝土收缩、徐变的数学分析法。

  同年,弗莱西奈提出了圆锥形(F式锚具)及张拉体系,首先建立了后张法预应力混凝土的施工工艺,他为后张法预应力混凝土桥梁的发展莫定了墓础,F式锚具至今仍是应用最广泛的一种有效锚固体系。

  从40年代开始,材料强度不断提高,材料工艺不断改进,预应力技未讯速发展。

  混凝土总的发展趋势是高强、轻质。材料工艺从70年代开始采用减少剂等新型掺加剂,制备塑性混凝土,摒弃了70年代的干硬性混凝土。发展混疑土预拌工艺(集中拌料及搅拌车运输)以及泵送混凝土工艺。至今,一般预应力混凝土桥梁大都采用40-50号混凝土,抗压强度为39~59MPa, 70号以上为超高强混凝土,从60年代中期开始研究,1974年,日本曾应用80号混凝土修建了几座跨径为45m的简支预应力混凝土上承式铁路衍架桥。轻质混凝土在60年代以后,也曾不断应用于桥梁工程,最大跨径为136m(中跨中央84m用轻质混凝土)的联邦德国富林格尔桥。轻质混凝土容重为15。7-19。6kN/m2,抗压强度在29。49MPa,显见,为使桥梁轻型化,向更大跨径进军,超高强混凝土(包括聚合物浸演混凝土与纤维混凝土)和轻质高强混凝士的研究和发展势在必行。

  预应力技术(即锚固方式与张拉体系)继1939年法国首创F式体系与比利时首创Magnel体系后,在50年代至60年代,世界各国学者与工程师们提出了不下于50余种的锚固张拉体系。预应力技术从先张法突进到后张法,为大跨预应力混凝土连续梁的发展提供了广阔的前景。根据国际预应力协会1968年统什,各国采用最多的几种体系见表1-2,其中所列举张拉力一项为至今已达到的数值。发展趋势是提高单根(或单束)力筋的张拉力,采用方型力筋,保证锚固的可靠性和操作灵活简便的张拉体系。

  综上所说,预应力混凝土发展的三个基本要素即是:

  1。抗压强度大于29MPa的混凝土;

  2.屈服点大于589MPa的预应力钢筋;

  3.建立并保持可靠的预应力锚固张拉体系。

  同时,预应力混凝土结构设计理论的研究与发展亦日益完善,为预应力混凝土用于工程实践提供了科学根据。电子计算机的广泛应用,也促进了各种复杂的预应力混凝土结构的实现。

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