预应力混凝土施工的基本原理分

　　预应力混凝土施工的基本原理分析

　　通常，预应力混凝土构件在受到很强的荷载作用之后，都需要使用强度较高的钢筋来有效弥补其抗压强度的不足，同时给受拉区施加预应力，以实现推迟受拉区混凝土开裂的目的。尽管普通钢筋也具有相应的承受压力的特性，但同时也存在着其自身固有的缺陷。

　　明显的缺陷就在于同强度相对比较高的混凝土对比而言，普通混凝土的抗拉强度相对较弱些，极限拉的应变数值也相对比较低。然而，通常而言，钢筋的极限拉应变值则远大于混凝土，这些都是构件在实际使用过程中出现裂缝的原因。

　　通过对钢筋混凝土构件进行分析不难发现，混凝土的受拉极限是有固定范围的，当超出这一特定范围时，就会出现混凝土裂缝现象，同钢筋对比而言，钢筋的极限应变为混凝土的四倍到八倍。因而，在具体进行选择材料的过程中，尽管使用强度系数比较高的钢筋会提升桥梁的极限强度，但是，一旦出现严重超过高强钢筋极限强度的情况，其应变就达到2mm左右。因此，在混凝土结构中，假如钢筋应力较小，就极易出现混凝土裂缝现象。

　　针对普通钢筋混凝土所固有的缺陷，通常可采取以下方式进行处理。

　　其一，在强度比较高的混凝土和高强钢筋所组成的结构当中，应加设适宜的预应力，这样不仅能够有效提升结构的承载性能和整体刚度，而且还能较好地控制开裂情况的出现。

　　而如果想让混凝土构件中产生预应力，通常可采取机器设备来张拉高强钢筋，借此来使混凝土出现预压力，同时，还可将被张拉的强度比较高的钢筋锚固在混凝土结构中。

金属波纹管产品怎么进行设计?

　　在金属波纹管的应用中，系统(整机)或子系统(部件)给定的条件就是金属波纹管设计和选形的主要依据。一般给定设计条件有以下几项：

　　(1)空间尺寸或通径　　(2)工作载荷的性质和大小　　(3)工作位移量　　(4)工作温度范围　　(5)工作介质的性质　　(6)精度要求　　(7)使用寿命

金属波纹管设计的内容

　　金属波纹管设计和选型的主要内容是：根据系统给定的已知条件来选择金属波纹管的材料，结构刑式、几何尺寸参数和性能参数。在选型过程中，应当满足系统对金属波纹管的使用要求，并力求做到结构先进合理.在有条件的情况下进行优化设计。实践证明，金属波纹管的设计选型是非常重要的，如果设计选型不合理，金属波纹管制造的质量再高也满足不了使用要求。

金属波纹管设计的方法

　　1.材料选择

　　根据金属波纹管的用途，载荷种类和大小，精度要求、工作介质、工作温度及使用寿命等已知条件，并考虑材料的成形和焊接工艺性。选择一种合适的材料。材料选择还要考虑其市场来源。

　　2.确定结构型式

　　(1)选择波纹形状

　　根据金属波纹管的用途、性能、使用要求以及各种波形的性能和制造特点等因素来选择比较合理的波纹形状。在一般情况下，多数选择u 型波纹等。

　　(2)确定金属波纹管层数

　　根据金属波纹管的用途、工作压力、刚度、工作介质等因素确定金属波纹管的层数。在工作压力较高的情况下，一般选用多层结构的金属波纹管，对于多层金属波纹管需要合理选择其层数和单层壁厚。

　　(3)初步估定是否要与其它弹性元件联用

　　有些情况下金属波纹管与螺旋弹簧并联使用，这些情况分别是: 为了提高测量精度;工作压力比较高的场合;有冲击载荷的情况。

　　(4)选择金属波纹管的两端端部的结构型式

　　选择金属波纹管的两端端部的结构型式，要考虑两端结构的成形工艺、焊接工艺和整个系统在结构方面的限制。

预应力金属波纹管应力分布计算

　　通过以上计算结果的分析，可得到如下结论：

　　(1)无论何种工况，预应力金属波纹管各层的应力分布规律基本相同，其分布规律是波峰与波谷部位应力较大，其余部位应力较小。

　　(2)在位移载荷(拉或者压)作用下，预应力金属波纹管的等效应力均发生在波谷位置。这是因为波谷截面的面积小于波峰截面面积，在同一轴向载荷作用下，它的承力面积比波峰小，应力比波峰大。在同样大小的位移作用下，无论拉或压，应力值基本相同。当位移量超过0.4mm，结构应力超过其材料的屈服极限448MPa。

　　(3)在拉伸位移-内压联合作用下，结构应力发生在波峰;在压缩位移-内压联合作用下，结构应力发生在波谷。这是因为拉伸位移载荷使波谷与波峰内表面均受拉，而内压载荷使波谷内表面受压，波峰内表面受拉，根据力的叠加性可知，波峰应力大于波谷，而压缩位移载荷与内压产生的应力在波谷、波峰的叠加性刚好相反，这说明计算结果与理论分析是吻合的。

　　(4)在工作状态下，预应力金属波纹管的应力主要是由位移载荷引起，因此，在使用过程中应严格控制位移的大小。

预应力金属波纹管应力分布总结

　　(2)在位移载荷(拉或者压)作用下，预应力金属波纹管的等效应力均发生在波谷位置。

　　(3)在拉伸位移-内压联合作用下，结构应力发生在波峰;在压缩位移-内压联合作用下，结构应力发生在波谷。

1、预应力金属波纹管的优点

　　(1)适应变形能力强，特别适用于桥梁等工程上，对地基承载能力要求较低。

　　(2)施工周期短，现场安装方便，不需要大型设备。

　　(3)预应力金属波纹管的材料用量省，结构对环境扰动小，有利于环保。

　　(4)结构受力情况合理，荷载分布均匀，并有一定的抗变形能力。

2、开挖基础

　　挖基采用挖掘机开挖辅以人工配合，基坑边坡坡度按照 1:1  

进行放坡，有水的地方依稳定边坡为主，依土质情况适当放坡，土方开挖前，沿场地四周布设排水沟和截水沟，避免地表水流入开挖基坑内，开挖弃方及设备放置距坑顶边缘

 1.0—2.0 米外的地方，以减少压力荷载，保证基坑边坡稳定性。挖土在基底标高以上保留 30cm 左右由人工挖平清底。

3、基础处理

　　由于该处长年积水并且腐殖土较深，地基承载力检验根本不能满足设计要求，需对基础进行换填处理，采用天然砂砾进行换填，换填深度为  80cm，采用小型打夯机逐层夯实，每层厚度不大于 20cm，压实度不小于 95%。

4、预应力金属波纹管身安装

　　预应力金属波纹管身安装前应由测量人员放出预应力金属波纹管的轴线和进、出水口的位置，预应力金属波纹管的安装必须按照正确的轴线和图纸所示的坡度铺设，预应力金属波纹管身安装应紧贴在砂砾垫层上，使预应力金属波纹管能受力均匀。基础顶面坡度与设计坡度一致，并且在预应力金属波纹管身沿横向设预拱度为预应力金属波纹管节长度的

0.2%—1%，以确保预应力金属波纹管道中部不出现凹陷或逆坡。预应力金属波纹管身钢板几块连接一周整体成型后在进行纵向连接。由中心向两端对称进行安装，安装时先安装底片，然后分别向上拼接。每安装