高效預應力結構設計施工實例應用手冊

本“手冊”重點介紹有粘結與無粘結高效預應力工程以及在橋樑、水工、港口等各類土木、建築工程中的設計、施工新技術，在單層、多層、高層建築的重載、大跨、大柱網、大開間等高效預應力結構的新體系、新機具、新工藝、新材料、成套後張預應力新技術等。此外還介紹了預應力性能研究的新成果。 ^[1] 

1 發展與指南 1

1．1 當代水平與發展 1

1．1．1 我國建築預應力技術應用發展四個階段簡史 1

1．1．1．1 預應力技術推廣40年其應用發展的四個階段 2

1．1．1．2 預應力40年科研與實踐中的體會 4

1．1．2 預應力混凝土原理及應用概念 5

1．1．2．1 預應力混凝土原理 5

1．1．2．2 預應力混凝土結構的優越性 6

1．1．2．3 預應力混凝土結構的應用概念 8

1．1．3 預應力混凝土結構用材料的當代水平與發展 9

1．1．3．1 對混凝土及鋼筋的應用要求 9

1．3．2 國外預應力混凝土所用材料的當代水平與發展 10

1．1．3．3 我國預應力混凝土所用材料的當代水平與發展 10

1．1．4 預應力混凝土應用與發展 11

1．1．4．1 國外高效預應力混凝土工程應用與發展 11

1．1．4．2 國內高效預應力混凝土工程應用與發展 13

1．1．5 預應力張錨體系的現狀與發展 16

1．1．5．1 國外預應力張錨體系的現狀與發展 16

1．1．5．2 國內預應力張錨體系的現狀與發展 17

1．1．6 我國預應力混凝土結構設計的變革與發展 19

1．I．6．1 預應力混凝土結構設計方法的變革 19

1．1．6．2 新舊規範比較 20

1．1．6．3 當前規範中預應力混凝土結構設計方法的問題 21

1．1．6．4 預應力混凝土結構設計方法的發展 22

1．1．7 預應力混凝土計算理論的新進展 22

1．1。7．1 國內外預應力度計算公式與比較分析 22

1．1。7．2 應力比"預應力度法" 26

1．1，7．3 舉例 29

1．1．7．4 預應力度法的結構設計應用 30

1．1．8 預應力混凝土發展趨勢 31

1．2 高效預應力混凝土結構設計與施工指南 32

1．2．1 總則 34

1．2．2 材料 34

1．2．2．1 混凝土 34

1．2．2．2 預應力筋 35

1．2．2．3 鋼筋 38

1．2．3 一般規定 38

1．2．4 正常使用極限狀態抗裂計算 41

1．2．4．1 預應力度、應力(或名義拉應力)、拉應力限制係數的選定 41

1．2．4．2 抗裂驗算 42

1．2．5 承載力極限狀態計算 47

1．2．5．1 承載力計算 47

1．2．5．2 預應力混凝土連續結構的設計 50

1．2．6 構造規定 51

1．2．6．1 一般規定 51

1．2．6．2 混凝土保護層及預應力筋間距 52

1．2．6．3 結構構件端部構造 52

1．2．6．4 疊合截面結構構件構造 53

1．2．7 預應力混凝土施工規定 53

1．2．7．1 機具設備 53

1．2．7．2 鋼絲、鋼絞線的製作與穿束 53

1．2．7．3 鋼絲、鋼絞線的錨具、夾具和連接器的選用 54

1．2．7．4 預應力筋張拉一般規定 54

1．2．7．5 後張法施工規定 55

1．2．7．6 先張法施工規定 59

1．2．8 預應力混凝土連續結構施工基本要求 60

1．2．8．1 有粘結部分預應力混凝土框架連續結構施工基本要求 60

1．2．8．2 無粘結部分預應力混凝土連續結構施工基本要求 61

1．2．9 驗收 63

1．2．9．1 混凝土驗收 63

1．2．9．2 鋼絲、鋼絞線驗收 63

1．2．9．3 錨具、夾具與連接器驗收 72

1．2．9．4 構件驗收 74

附錄Ⅰ 預應力混凝土受彎構件的撓度計算 76

附錄Ⅱ 預應力筋與鋼筋橫截面面積及其理論質量 77

附錄Ⅲ 錨具、夾具、連接器與機具 79

附錄Ⅳ 無粘結預應力混凝土板和梁的防火與防腐最小保護層 91

2 計算與性能分析 92

2．1 計算分析 92

2．1．1 部分預應力混凝土框架次彎矩計算的綜合等效荷載法 92

2．1．2 按預應力度法及等效荷載計算部分預應力混凝土框架 96

2．1．3 多層預應力混凝土框架的有限元計算方法 104

2．1．4 預應力布筋二次曲線的基礎及其應用 110

2．1．5 大跨預應力結構的反拱計算 114

2．1．6 多層預製整體框架空腔柱節點抗震性能分析 118

2．2 性能分析 123

2．2．1 高效低鬆弛鋼絞線預應力大跨空心板試驗應用性能 123

2．2．2 預應力鋼絞線特大懸臂結構的應用性能 128

2．2．3 低鬆弛鋼絞線預應力大跨板36塊性能試驗結果的綜合分析 134

2．2．4 部分預應力疊合框架性能試驗研究 139

2．2．5 預應力芯棒與普通鋼筋配筋的大偏心受壓外包角鋼柱性能研究 145

2．2．6 預應力混凝土剪力牆抗剪承載能力試驗研究 150

2．2．7 預製整體帶邊框剪力牆在反覆水平力作用下的強度和延性 157

2．2．8 低周反覆荷載下折曲撐框架的抗震消能性能試驗研究 160

2．2．9 預應力板柱與樑柱體系摩擦節點的受力特性與安全性 165

2．2．10 7．8m高效預應力混凝土疊合板的試驗 170

2．2．11 雙跨預應力疊合連續板的性能 173

2．2．12 小浪底工程預應力閘室支承梁體型研究 177

2．2．13 無粘結預應力鋼絞線摩擦性能的測定 180

2．2．14 有粘結部分預應力混凝土連續梁次彎矩和內力重分佈 186

2．2．15 廣東國際大廈無粘結預應力樓板的應力測試 191

2．2．16 雙向連續大跨度無粘結部分預應力梁的施工及監測 196

2．2．17 後張預應力混凝土屋面梁端部剝落裂縫產生的原因分析 199

2．2．18 錐形錨具變形損失值的分佈範圍計算 202

2．2．19 北京新世紀飯店無粘結預應力混凝土樓板現場實測分析 206

2．2．20 重型預應力束錨具組裝件的性能測定 212

2．2．21 高層建築無粘結預應力混凝土平板性能的測試 215

3 高效預應力建築工程 223

3．1 多層建築高效預應力工程 223

3．1．1 高層及多層建築高效預應力結構體系共性問題與特點 223

3．1．2 多層建築有粘結及無粘結高效預應力結構體系 224

3．1．3 首都國際機場新航站樓無粘結預應力工程實踐 251

3．1．4 無錫國棉四廠新紡部車間有粘結預應力框架與無粘結大跨次梁結構體系 254

3．1．5 重慶多層多跨部分預應力混凝土框架設計與實踐 261

3．1．6 帶有轉換夾層的預應力框架結構體系實踐 266

3．1．7 有粘結後張預應力多層多跨框架倉庫實踐 272

3．1．8 後張無粘結部分預應力多跨多層框架--預製板體系實踐 275

3．1．9 無粘結預應力升闆闆柱結構體系 278

3．1．10 杭州後張有粘結預應力混凝土框架--預製板結構體系的應用 282

3．1．11 後張30m跨部分預應力混凝土屋蓋體系 284

3．1．12 多層工業建築的預製整體後張預應力板柱體系 288

3．1．13 杭州預應力雙形組合框架橫樑和預製多孔板疊合結構體系 290

3．1．14 預製後張整體預應力板牆結構體系 293

3．1．15 有加強肋的圓孔板在整體預應力板柱結構中的應用 297

3．1．16 預應力雙拱架結構體系的應用 299

3．1．17 預應力T板、雙T板結構體系的應用 303

3．1．18 框架一大跨高效預應力板現澆疊合整體結構體系 305

3．1．19 深圳皇崗口岸旅檢大樓的框架一大跨預應力空心板體系應用 307

3．1．20 SP板的特點及在工業與民用建築中的應用 310

3．1．21 石家莊雙向無粘結部分預應力多層、多跨框架樑一現澆板結構體系的應用 313

3．1．22 天津商品住宅預製後張整體預應力板柱結構體系應用 316

3．1．23 15m×15m大柱網預應力結構工程應用 317

3．1．24 無粘結預應力多層框架結構體系在無錫的應用 324

3．1．25 大開間無粘結預應力板牆結構體系的應用 329

3．1．26 2×12m無粘結預應力框架在多層工業廠房中的應用 332

3．1．27 2×18m無粘結部分預應力框架--三支鋼絞線空心板結構體系應用 335

3．1．28 安徽榮事達5X18m有粘結後張部分預應力框架應用 338

3．1．29 無粘結部分預應力框架一大跨板體系在建築加層中應用 341

3．1．30 煙台光明染織廠織衣生產樓三跨多層預應力混凝土框架結構設計實踐 345

3．1．31 按"預應力度法"設計北京汽車摩托車公司裝配樓後張有粘結預應力框架 349

3．1．32 游泳乒乓館"預應力度法"設計有粘結預應力框架體系的實踐 352

3．1．33 中山市體育館有粘結預應力多層框架實踐 358

3．1．34 預應力箱基底板應用 360

3．1．35 按預應力度法取a＜2．5設計32m部分預應力抗微振多層框架實踐 362

3．1．36 寧波江東影劇院預應力擴大建築功能工程 365

3．1．37 預應力疊合板的應用 370

3．1．38 "預應力度法"設計27mx27m無粘結部分預應力混凝土井字梁工程實踐 373

3．2 高層建築高效預應力工程 377

3．2．1 高層建築的高效預應力結構體系 377

3．2．2 廣東國際大廈63層無粘結預應力平板樓蓋實踐 399

3．2．3 高層建築無粘結平板應力比"預應力度法"及"荷載平衡法"設計評述 412

3．2．4 北京高層建築無粘結預應力扁梁平板樓蓋的應用 418

3．2．5 無錫錦華大飯店無粘結預應力板柱結構應用 421

3．2．6 連續不等跨無粘結預應力板柱結構的設計實踐 427

3．2．7 33層遼寧電視台彩電中心無粘結高效預應力扁梁平板工程應用 430

3．2．8 高層建築無粘結預應力密肋板柱體系的應用實踐 434

3．2．9 33層佛山發展大廈無粘結預應力樓面應用 441

3．2．10 中山市高層公寓無粘結預應力混凝土平板牆體系的應用 443

3．2．11 高層建築京潤大廈有粘結及無粘結預應力工程施工 446

3．2．12 高層建築潤安大廈無粘結預應力混凝土樓面工程實踐 450

3．2．13 海口南方大廈無粘結預應力扁梁平板樓蓋體系施工技術 456

3．2．14 30層佛山汽車大廈無粘結預應力樓蓋的應用 460

3．2．15 後張有粘結部分預應力框架結構體系的高層工業廠房實踐 462

3．2．16 濟南市供電局調度大樓主樓無粘結預應力技術應用 465

3．2．17 上海同濟大學圖書館有粘結預應力施工 469

3．2．18 高層建築預製與現澆相結合的預應力混凝土樓面結構施工 477

3．2．19 北京西苑飯店預應力薄板疊合樓板的應用 481

3．2．20 高層公寓大開間先張高效預應力薄板疊合樓蓋體系實踐 491

3．2．21 先張高效預應力混凝土疊合結構體系在高層建築中的應用 493

3．2．22 長沙高層建築高效預應力混凝土疊合結構體系的應用實踐 500

3．2．23 無粘結預應力懸臂箱形基礎的實踐 504

3．2．24 新體育裙房中預應力空腹桁架轉換層的應用 514

3．2．25 無粘結預應力在北京西客站進站大廳高架車道工程中的應用 516

3．2．26 高層住宅無粘結預應力連續乎闆闆牆結構體系應用 521

3．2．27 廣東國際大廈主樓無粘結預應力樓蓋施工 525

3．2．28 預應力結構體系應用方案與經濟分析 534

3．3 大跨、大柱網與大懸臂高效預應力工程 538

3．3．1 預製整體預應力混凝土在大中跨度屋蓋中的應用 538

3．3．2 深圳赤灣港60m預應力混凝土倉庫的實踐 542

3．3．3 廈門18mXl8m大柱網有限預應力框架應用 550

3．3．4 上海雙向高效預應力大柱網抗震框架"預應力度法"的設計應用 556

3，3．5，湖南30m無粘結預應力混凝土大梁應用 560

3．3．6 浙江預應力馬鞍形殼板的工程應用 565

3．3．7 預應力混凝土在首都速滑館工程中的應用 571

3．3．8 福州體育館看台懸臂樑柱無粘結預應力研究施工 579

3．3．9 寧波24m跨無粘結部分預應力框架樑"預應力度法"設計實踐 582

3．3．10 江西45m後張有粘結預應力混凝土大梁的工程實踐 586

3．3．11 北京半消聲試驗室20m跨部分預應力混凝土框架設計實踐 589

3．3．12 學生會堂工程無粘結預應力混凝土技術的應用 590

3．3．13 高強預應力技術在吳江賓館工程中的應用 601

3．3．14 南京和平電影院有粘結及無粘結高效預應力結構"預應力度法" 605

3．3．15 上海後張預應力混凝土36m直腹杆拱形屋架的實踐 609

3．3．16 雲南78m預應力混凝土剛架結構實踐 617

3．3．17 山西大懸臂無粘結預應力梁實踐 622

3．3．18 無錫後張有粘結全預應力大懸挑梁應用 624

3．3．19 廈門太古機庫160m無粘結預應力混凝土卧式受拉結構 633

3．3．20 預應力巨型剛架的設計實踐 636

3．3．21 24m後張高效預應力T板在新疆的應用經驗 640

3．3．22 大跨無粘結預應力雙曲拋物面薄殼結構的應用 646

3．3．23 首都國際機場停車樓大柱網預應力工程實踐 649

3．3．24 鋼絞線預應力變厚度馬鞍形雙曲殼板屋蓋 659

4 橋樑與特種工程應用 661

4．1 橋樑工程 661

4．1．1 雙層橋面預應力混凝土連續剛桁橋應用實踐 661

4．1．2 22~16m無粘結部分預應力整體現場澆搗連續空心板梁橋技術 666

4．1．3 無粘結預應力空心板温塘河大橋實踐 670

4．1．4 50m預製T梁八跨後張整體連續結構工程施工 673

4．1．5 先張法16m有限預應力混凝土梁的工程實踐 676

4．1．6 京九線24m、32m後張有粘結超低高度預應力混凝土鐵路橋樑施工 678

4．1．7 後張預應力工字型裝配式橋墩的施工技術 683

4．1．8 JVM錨具及高強鋼絞線在鐵路橋樑上的施工應用 687

4．1．9 南浦大橋主橋斜拉索施工 690

4．1．10 南浦大橋東引橋預應力連續曲線箱梁施工 696

4．1．11 滬寧高速公路先張法預應力鋼絞線空心板梁施工 707

4．1．12 先張法預應力鋼絞線斜板梁施工技術 710

4．1．13 獨柱墩雙懸臂墩帽九華河後張大跨孔心板橋的應用 719

4．1．14 25m先張鋼絞線與後張無粘結鋼絞線混合配筋空心板 721

4．1．15 20m跨後張法有粘結預應力板橋施工技術 724

4．1．16 30m跨無粘結預應力橋用空心板的生產 728

4．1．17 預應力混凝土公路橋樑施工發展簡介 731

4．1．18 鐵路預製預應力混凝土製品的應用發展 738

4．1．19 單拱面預應力混凝土系杆拱橋應用 739

4．1．20 上海內環線預應力脊骨梁施工技術 744

4．1．21 哈爾濱新陽預彎梁立交橋工程應用 748

4．1．22 新澳凼大橋斜拉橋跨選用的拉索體系及其安裝、張拉(調索)工藝 759

4．1．23 30m後張有限預應力空心板橋的應用 776

4．1．24 南昆鐵路八渡南盤江特大部分預應力V形支撐橋 779

4．1．25 北京預應力立交橋和高架橋 782

4．1．26 現代平行鋼絞線斜拉索 785

4．2 特種結構 794

4．2．1 大亞灣核電站核島安全殼"千噸"級預應力施工技術 794

4．2．2 秦山核電廠安全殼預應力施工 800

4．2．3 案山核電二期工程安全殼"預應力度法"計算應用 804

4．2．4 中央電視塔塔體豎向預應力結構施工 806

4．2．5 天津電視塔預應力施工技術 815

4．2．6 南京電視塔預應力施工技術 820

4．2．7 2500m3預應力混凝土球形水塔的施工 825

4．2．8 126m大跨度預應力斜拉渡槽施工技術 83l

4．2．9 預應力蛋形消化池施工 839

4．2．10 纏絲預應力混凝土污泥消化池應用 843

4．2．11 南京污水處理廠無粘結預應力圓形消化池應用 845

4．2．12 扶壁式大型無伸縮縫水平向預應力地上矩形水池應用 848

4．2．13 豎向預應力混凝土曝氣池池壁應用技術 853

4．2．14 先張法預應力高強混凝土管樁的應用 858

4．2．15 長江三峽船閘高邊坡支護工程有粘結與無粘結預應力錨索的試驗與應用 868

4．2．16 6000kN無粘結預應力錨索巖體加固施工技術 875

4．2．17 500kV送電線路工程550mm等徑高強預應力混凝土電杆的性能 878

4．2．18 預製後張32m預應力混凝土豎井井架的實踐 883

4．2．19 預應力斜拉結構應用 888

4．2．20 部分預應力混凝土微波通信塔工程實踐 892

4．2．21 7高強度鋼絲預應力管樁的生產 897

4．2．22 離心高強預應力混凝土管樁的發展 900

4．2．23 超大型預應力混凝土渡槽設計 906

4．2．24 上海預應力混凝土廣播電視塔筒體施工 911

4．2．25 秦山核電廠預應力混凝土安全殼的工程實踐 919

4．2．26 世界最高的預應力電梯試驗塔 926

4．3 地錨與加固 928

4．3．1 高壓灌漿預應力錨杆及其在飽和淤泥質地層中的應用 928

4．3．2 黃河小浪底工程後張環形無粘結預應力襯砌結構技術 933

4．3．3 預應力技術在清江隔河巖工程及三峽工程中的應用 948

4．3．4 體外預應力索在橋樑工程中的實踐 950

4．3．5 石泉大壩6000kN預應力錨索加固設計 954

4．3．6 北京亮馬河大廈深基坑護坡樁土層錨杆技術 964

4．3．7 無粘結預應力筋的體外加固 967

4．3．8 鋼絞線預應力技術加固廠房樓蓋 970

4．3．9 用鋼絞線進行預應力加固 972

4．3．10 廈門市坂頭橋無粘結鋼絞線體外索預應力加固 977

4．3．11 用無粘結預應力筋加固裝配式煤鬥 98l

4．3．12 用無粘結預應力筋加固煙囱 984

4．3．13 杭州化纖廠排毒塔預應力加固 985

4．3．14 豐滿大壩預應力錨索加固技術 987

4．3．15 可拆芯式(分散壓縮型)錨杆 992

4．3．16 8MN級大噸位預應力錨索的施工 998

5 高效預應力材料及其它 1002

5．1 高效預應力材料 1002

5．1．1 高強混凝土及其在預應力結構中的應用 1002

5．1．2 高效預應力混凝土結構的混凝土與鋼絲鋼絞線的應用概況 1011

5．1．3 預應力混凝土用新型材料的發展 1012

5．1．4 新型異形刻痕預應力螺旋肋鋼絲的開發應用 1017

5．1．5 預應力混凝土軌枕用新型鋼材的開發應用 1021

5．1．6 預應力高強鋼絲靜力性能 1026

5．1．7 預應力高強鋼絲的疲勞強度 1031

5．1．8 後張預應力高性能孔道灌漿材料 1052

5．1．9 一種新型預應力體系--緩粘結預應力筋 1056

5．1．10 10mm直徑熱處理高強度鋼筋 1058

5．1．11 高強精軋螺紋鋼筋的開發應用 1064

5．1．12 調質熱處理鋼絲(預應力混凝土鋼棒)的生產及應用 1071

5．1．13 環氧樹脂全噴塗的防腐預應力鋼絞線 1073

5．1．14 橋樑纜索用熱鍍鋅鋼絲的質量及應用 1077

附錄5．1．1 無粘結筋的防腐 1083

附錄5．1．2 環氧塗層鋼絞線使用指南 1088

附錄5．1．3 環氧塗層鋼絞線在混凝土橋樑中的應用 1093

5．2．若干地區高教預應力工程的應用 1097

5．2．1 廣州預應力技術的幾項工程應用 1097

5．2．2 山東無粘結預應力應用若干工程的施工技術 1103

5．2．3 貴陽地區預應力結構發展和若干應用 1106

5．2．4 高效預應力技術在天津建築中的應用推廣 1107

5．2．5 高效預應力混凝土在南京建築中的應用實踐 1115

5．2．6 雲南省設計院推廣採用預應力工程 1120

5．2．7 高效後張預應力結構在新疆的應用 1125

5．2．8 各地應用的預應力V形折板結構 1125

5．2．9 北方地區應用預製整體預應力板柱結構 1137

5．2．10 預應力混凝土馬鞍形板殼的推廣應用 1147

5．3．預應力結構的經濟分析 1148

5．3．1 曙光大廈高層無粘結預應力結構方案經濟分析 1148

5．3．2 24m標準廠房預應力與鋼筋混凝土結構經濟分析對比 1150

5．3．3 濟南長途電信樞紐主樓無粘結預應力樓蓋的經濟分析 1152

附錄1 最新、最大、最早的預應力項目--預應力技術推廣40年成果 1155

附錄2 寧波富豪大酒店無粘結預應力施工QC小組質量管理 1156

參考文獻 1165