现代预应力结构体系与设计方法PDF电子书下载

第1篇 现代预应力混凝土结构体系 3

第1章 绪论 3

1．1 预应力混凝土的发展简史 3

1．2 预应力混凝土材料 4

1．2．1 混凝土材料 4

1．2．2 预应力钢筋 5

1．2．3 对无粘结预应力筋的要求 14

1．2．4 高性能纤维增强复合材料预应力筋 15

1．2．5 灌浆材料 16

1．3 几个预应力概念 16

1．3．1 先张法 16

1．3．2 后张法 16

1．3．3 有粘结预应力混凝土结构 17

1．3．4 无粘结预应力混凝土结构 17

1．4 张拉控制应力及预应力损失 17

1．4．1 预应力筋的张拉控制应力 17

1．4．2 预应力损失计算 18

第2章 现代预应力混凝土结构体系 29

2．1 多层建筑结构 29

2．1．1 多层框架结构 29

2．1．2 多层板柱－剪力墙结构 31

2．2 大跨低层建筑结构 33

2．2．1 门式刚架结构 33

2．2．2 井式梁板和交叉梁板结构 33

2．3 高层建筑结构 34

2．3．1 引言 34

2．3．2 大跨高层框架结构 35

2．3．3 高层建筑转换层结构 38

2．3．4 巨型框架高层建筑结构 49

2．3．5 悬挂结构高层建筑 51

2．4 大开间住宅建筑结构 53

2．5 预制预应力混凝土建筑结构体系 54

2．6 预应力混凝土桥梁结构 54

2．6．1 公路桥梁常用的结构形式 55

2．6．2 我国预应力混凝土桥梁的新发展 57

2．7 特种结构及其他 59

2．7．1 预应力混凝土电视塔 59

2．7．2 核电站安全壳设计概要 64

2．7．3 预应力水处理构筑物 67

2．7．4 预应力混凝土筒仓 68

2．8 预应力钢结构 69

2．8．1 预应力钢结构的优点 69

2．8．2 预应力钢结构的发展 69

第2篇 现代预应力混凝土结构设计方法 73

第3章 预应力混凝土构件弯剪扭承载力及局部承压计算 73

3．1 概述 73

3．2 预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算 73

3．2．1 弯曲破坏形态 74

3．2．2 变形协调分析方法——精确计算方法 75

3．2．3 《混凝土结构设计规范》计算方法 76

3．3 受拉截面承载力计算 80

3．3．1 预应力混凝土受拉截面破坏过程 80

3．3．2 计算公式 81

3．4 预应力混凝土梁及开洞梁的斜截面承载力计算 83

3．4．1 斜裂缝出现问题 83

3．4．2 预应力对受剪承载力的有利作用 83

3．4．3 预应力对抗剪强度的影响因素 84

3．4．4 斜截面抗剪强度计算公式 85

3．4．5 预应力开洞梁的抗剪强度 89

3．5 预应力混凝土受扭构件承载力计算 92

3．5．1 预应力对受扭截面的有利作用 92

3．5．2 纯扭转 92

3．5．3 弯矩、剪力和扭矩共同作用 92

3．5．4 轴力和扭矩共同作用 94

3．5．5 剪力和扭矩共同作用 94

3．6 局部承压计算 95

3．6．1 锚固区的应力研究 95

3．6．2 局部受压的破坏机理 96

3．6．3 计算公式 97

第4章 超静定预应力混凝土结构 100

4．1 概述 100

4．2 次弯矩 101

4．3 次弯矩的计算 101

4．3．1 弯矩－面积法 101

4．3．2 等效荷载法 103

4．4 对次弯矩问题的若干讨论 105

4．5 压力线概念 107

4．6 线性变换和吻合束 108

4．7 大跨度部分预应力混凝土多层框架设计简述 110

4．7．1 概述 110

4．7．2 设计要点 110

第5章 部分预应力混凝土 115

5．1 部分预应力混凝土的历史与发展 115

5．1．1 部分预应力混凝土在国外的发展 115

5．1．2 部分预应力混凝土在国内的发展 116

5．2 部分预应力混凝土（二级和三级）结构的优点 117

5．3 裂缝控制等级及预应力度 119

5．3．1 裂缝控制等级 119

5．3．2 预应力度 120

5．4 二级结构和三级结构的设计原理 121

5．4．1 二级结构的设计原理 121

5．4．2 三级结构的设计原理 121

5．5 开裂截面的分析 122

5．6 设计实例 124

5．7 裂缝控制的其他方法 128

5．8 三级梁的挠度计算 128

5．9 预应力度指标 128

第6章 无粘结预应力混凝土结构 130

6．1 概述 130

6．2 无粘结预应力混凝土结构的材料与锚固体系 131

6．2．1 混凝土材料及无粘结预应力筋 131

6．2．2 锚固系统 132

6．3 无粘结预应力混凝土受弯构件的性能及计算 134

6．3．1 无粘结受弯构件与有粘结受弯构件的性能对比 134

6．3．2 混合配筋无粘结部分预应力混凝土受弯构件的性能 135

6．3．3 无粘结预应力筋的应力及强度取值 136

6．3．4 无粘结预应力混凝土受弯构件应力计算 138

6．3．5 无粘结预应力混凝土受弯构件变形、裂缝及疲劳强度验算 140

6．4 无粘结预应力混凝土楼盖形式及经济跨度 141

6．4．1 预应力混凝土板的形式 141

6．4．2 单向板的设计 143

6．4．3 四周支撑的双向板设计 144

6．4．4 四周支撑刚度对双向板弯矩分布的影响 145

6．5 预应力混凝土平板结构设计 146

6．5．1 平板结构的性能 146

6．5．2 平板结构中预应力筋的布置和有关构造 148

6．5．3 等代框架法 151

6．6 无粘结预应力混凝土平板结构设计实例 156

6．6．1 结构概况 156

6．6．2 结构设计参数 157

6．6．3 预应力筋估算 157

6．6．4 预应力损失计算 158

6．6．5 预应力引起的综合弯矩 159

6．6．6 竖向荷载下内力分析 161

6．6．7 使用阶段平板结构的性能研究 162

6．6．8 平板结构的承载力计算 165

6．6．9 张拉端局部承压 167

6．7 无粘结预应力技术的早期应用和实践 168

第7章 体外预应力混凝土结构 172

7．1 概述 172

7．2 体外预应力结构的计算 174

7．2．1 概述 174

7．2．2 张拉控制应力及体外预应力损失计算 175

7．2．3 预应力筋增量计算 177

7．2．4 体外预应力筋的偏心距变化计算 180

7．3 正截面承载力计算 181

7．3．1 预应力混凝土梁的正截面承载力计算 181

7．3．2 体外预应力混凝土梁极限承载力简化分析 183

7．3．3 体外预应力混凝土梁极限状态精确分析 185

第8章 预应力钢－混凝土组合结构 190

8．1 概述 190

8．1．1 预应力钢－混凝土组合结构定义 190

8．1．2 预应力钢－混凝土组合结构的优、缺点 191

8．1．3 预应力钢－混凝土组合结构的截面形式 191

8．1．4 预应力组合梁中剪力连接件的布置 191

8．1．5 预应力组合梁的布束形式 192

8．2 预应力钢－混凝土组合梁的工作机理及受力性能 193

8．2．1 预应力组合梁的主要工作机理 193

8．2．2 预应力组合梁力学性能的主要影响因素 194

8．3 简支预应力钢－混凝土组合梁 196

8．3．1 设计原理 196

8．3．2 设计计算 197

8．4 预应力连续组合梁 201

8．4．1 设计原理 201

8．4．2 截面应力分析 202

8．4．3 设计要求 202

8．5 预应力组合梁的抗剪设计 203

第9章 现代预应力混凝土结构的抗震设计 204

9．1 预应力混凝土结构在地震中的表现 204

9．1．1 概述 204

9．1．2 预应力混凝土结构在历次地震中的表现 204

9．1．3 预应力混凝土结构的震害评价及分析 206

9．2 预应力混凝土结构的抗震性能 206

9．2．1 概述 206

9．2．2 预应力混凝土梁的延性及提高措施 206

9．2．3 预应力混凝土柱的抗震性能 207

9．2．4 预应力混凝土框架节点在反复荷载下的性能 207

9．2．5 预应力混凝土框架结构的模拟动力试验 208

9．3 预应力混凝土结构抗震设计方法与建议 209

9．3．1 国外预应力混凝土结构抗震设计方法及建议 209

9．3．2 《建筑抗震设计规范》（GB 50011－2001）中的规定 210

9．3．3 《预应力混凝土结构抗震设计规程》（JGJ 140－2004）中的规定 211

9．3．4 对规范的进一步讨论 217

第10章 预制预应力混凝土框架结构 221

10．1 概述 221

10．1．1 我国住宅产业的现状 221

10．1．2 预制混凝土结构的特点 221

10．1．3 预制混凝土框架结构的主要形式 222

10．1．4 预制预应力混凝土装配整体式框架（世构体系） 225

10．2 世构体系的设计 227

10．2．1 一般规定 227

10．2．2 世构体系抗震构造要求 228

10．2．3 连接构造 230

第3篇 现代预应力混凝土结构工程实例 237

第11章 工业建筑 237

11．1 上海某厂大跨度部分预应力混凝土多层框架结构工程 237

11．1．1 工程概况 237

11．1．2 内力计算 238

11．1．3 截面设计 241

11．1．4 施工工艺 241

11．1．5 经济效益 242

11．2 珠海玻璃纤维厂大跨度多跨门式刚架结构工程 243

11．2．1 结构设计 243

11．2．2 试验 246

11．2．3 施工 248

11．2．4 结语 249

11．3 合肥精毛纺织厂多层三跨预应力混凝土框架结构工程 250

11．3．1 工程概况 250

11．3．2 结构设计 250

11．3．3 结构施工 254

11．3．4 结束语 256

11．4 安徽纺织一厂预应力混凝土框架柱 256

11．4．1 工程概况 256

11．4．2 预应力柱设计 257

11．4．3 柱端构造 259

11．4．4 预应力柱施工 259

第12章 民用建筑 261

12．1 北京永安公寓无粘结预应力混凝土板墙结构工程 261

12．1．1 工程概况 261

12．1．2 结构设计 262

12．1．3 施工工艺 262

12．1．4 结语 263

12．2 大开间灵活隔断住宅结构体系 264

12．2．1 大开间住宅在国内的应用概况 264

12．2．2 预应力楼板工程实例 265

第13章 公共建筑 270

13．1 闵行影剧场预应力混凝土三向网格梁屋盖结构工程 270

13．1．1 工程概况 270

13．1．2 设计计算 270

13．1．3 模型试验、张拉顺序和工程实测 275

13．1．4 设计及工程实测中的一些问题 275

13．1．5 结语 276

13．2 珠海拱北口岸大跨度多跨双向预应力混凝土框架结构工程 276

13．2．1 工程概况 276

13．2．2 结构设计 278

13．2．3 分段流水施工 280

13．2．4 特长预应力束施工 280

13．3 南京水利科学研究院潮汐试验厅大跨度大开间预应力混凝土框架结构工程 282

13．3．1 工程概况 282

13．3．2 结构设计 282

13．3．3 结构施工 285

13．3．4 结语 286

13．4 南京状元楼预应力转换层结构研究 287

13．4．1 工程概况 287

13．4．2 预应力转换层结构方案 287

13．4．3 预应力转换结构模拟试验与分析 288

13．4．4 预应力转换结构设计与构造措施 288

13．4．5 预应力施工 290

13．5 南京金山大厦转换梁的实测及分析 290

13．5．1 工程概况 290

13．5．2 实测方法 292

13．5．3 实测结果 292

13．5．4 理论分析 292

13．5．5 建议 295

13．6 北京西站主站房45 m跨预应力钢桁架设计与施工 295

13．6．1 工程概况 295

13．6．2 设计简述 296

13．6．3 预应力施工 298

13．6．4 工程总结 299

13．7 南京站客运服务楼大跨度无粘结预应力混凝土扁梁框－剪结构工程 300

13．7．1 工程概况 300

13．7．2 结构设计方案 300

13．7．3 结构设计主要技术措施 303

13．7．4 地下室预应力结构设计要点 304

13．7．5 基础结构设计 305

13．7．6 预应力施工技术 305

13．7．7 该结构体系的经济评价结果 306

第14章 桥梁工程 307

14．1 苏通大桥辅桥268 m预应力混凝土连续刚构 307

14．1．1 大跨径预应力混凝土连续刚构的纵向预应力设计 307

14．1．2 苏通大桥辅桥连续刚构设计概述 308

14．1．3 主梁C60高强高性能混凝土收缩徐变实验 310

14．1．4 施工关键技术 312

14．2 南京长江四桥节段预制拼装连续刚构 314

14．2．1 概述 314

14．2．2 节段预制拼装连续刚构基本构造 316

14．2．3 节段预制拼装连续刚构混凝土材料及施工过程 317

第15章 特种结构 319

15．1 南京电视塔工程 319

15．1．1 工程概况 319

15．1．2 预应力结构形式及配筋 320

15．2 仪征化纤公司体育场部分预应力混凝土雨篷设计与施工 322

15．2．1 结构设计 322

15．2．2 工程实测 325

15．2．3 预应力施工 326

15．3 南京世纪塔结构工程 326

15．3．1 工程概况 326

15．3．2 世纪塔结构概念设计与研究 327

15．3．3 塔的结构设计与研究 331

15．3．4 拱的设计与研究 331

15．3．5 索的设计与研究 332

15．3．6 世纪塔结构的检测 333

15．4 珠江水泥厂大型后张预应力混凝土筒仓 335

15．4．1 筒仓结构设计 336

15．4．2 筒仓预应力施工 339

15．5 南京上元门水厂圆形水池预应力工艺 340

15．5．1 单根镦头锚具 340

15．5．2 分段切向张拉 341

15．5．3 径向补张技术 342

15．6 南京市桥北污水处理系统一期超长矩形预应力水池结构 343

15．6．1 工程概况 344

15．6．2 有限元模拟分析 344

15．6．3 现场测试结果及比对分析 348

15．6．4 结论 349

第16章 工程结构预应力加固与改造 351

16．1 钢筋混凝土连续梁体外预应力筋加固的试验与计算 351

16．1．1 加固前的钢筋混凝土T形连续梁的主要性能 351

16．1．2 体外张拉预应力筋的设计 352

16．1．3 试验测量内容及试验过程 353

16．1．4 试验结果简述 354

16．1．5 加固梁的计算分析 355

16．2 预应力技术在春晖堂改造工程中的应用 358

16．2．1 加固改造方案 358

16．2．2 加固改造设计计算 360

16．2．3 主要施工技术 361

主要参考文献（1） 363

主要参考文献（2） 365