现代预应力结构设计原理分析
摘要：在现代建筑施工工程中，预应力结构设计作为新型技术得到更大范围的利用，它的存在为工程施工解决了很多问题，加强对预应力结构设计原理和技术的分析，可以促进技术更快的推广并更好地应用于建筑施工。本文首先从技术方面对预应力结构进行了分析和研究，第二部分，则从预应力结构设计的注意事项，对其原理和技术进行进一步的深化与探究，希望本文能为现代建筑施工中的预应力结构与设计提供一些参考。
关键词：预应力，结构设计，原理
一、对预应力结构技术方面的研究
(一)预应力结构的力学性能分析
预应力的结构设计需要承担很大的重力和张拉力的多重作用力的影响，因此在设计中应该对其受力进行分析。在预应力的混凝土结构之间中，若是混凝土的梁与其配置的混凝土筋轴向刚度存在很大的差异，那么在张拉阶段，混凝土筋会对梁产生很大的作用力，在使用过程中如果这种刚度差异仍然存在，那么作用力的变化就会通过混凝土梁正截面的受力情况的变动传达出来，这个时候预应力筋不会发生很大的改变。
混凝土梁的压力和预应力筋的压力二者只要根据臂力的改变来适应截面之外的弯矩变化，而在预应力的钢结构中有着不同的变化。在预应力的钢结构中，钢结构和预应力索二者存在的刚度差异与混凝土结构相比较小，预应力索如果仅是对结构变形和应力进行调节的话，那么在使用过程预应力索发生较大的变化，正截面以外的弯矩大小会随着构成力偶的拉力大小而发生变化，所以力偶力臂比混凝土的稳定性要高一些。
(二)预应力框架的张拉力和固定端的设计
在预应力结构设计中，框架梁板的张拉应力和固定端分别分布在梁柱的节点之处，在这些地方，梁板筋和柱筋等钢筋会交错在一起，这样结构中会经常出现钢筋错位和移动的现象，锁填充的混凝土密度降低，从而对降低框架结构的承重能力，影响工程进度和其它施工工程的开展，对工程质量造成损害，严重时会有事故产生。
因此，现代预应力结构设计过程中，要不断对结构进行优化与完善，提高结构的荷载能力和工程质量。一方面，可以将预应力的钢筋进行延伸，并进行锚固和应力处理，优化错综复杂的钢筋布线网络，提高混凝土的密实程度。另一方面，可以对每层混凝土的浇灌环节进行控制，确保梁板预应力钢筋尽快发生张拉反应，快速适应施工变化，促进施工的顺利进行。
(三)预应力筋曲线与梁弯矩变化二者之间的关系
在工程建设与施工过程中，要高度重视梁弯矩的变化，并注意预应力筋曲线受梁弯矩变化而产生的影响，这是工程施工中的基本原则，如果在工程建设过程中经验不足就会产生难以估量的重大后果。
在预应力结构设计中，经常发生的是多见于边梁或跨梁之间的现象：若是两跨联系两的中间或两端的支座部分梁底的正截面受梁弯矩的承载能力不足，很容易就会发生危险事故。除了这种情况存在以外，还会在跨梁中间部位有多个荷载集中的地方，存在大范围的梁弯矩现象，但在支座附近或是跨中部位变化很小。所以，建设施工人员应该对此情形和问题多加注意，在施工进程中避免因为梁底筋不足而产生的支座问题。
(四)大跨度悬臂梁板的结构设计
根据预应力结构的技术特点分析，它比较适用于大跨度的悬臂梁的结构设计，但是这种设计也需要遵循合理的跨度范围，若是跨度范围长处规定，悬臂梁板所消耗的预应力钢筋板材的数量就会增加很多，这就会为工程建设增加成本，总体的经济效益就会下降。一般来说，悬臂梁板之间的跨度应保持在5m以下为合适。
悬臂梁板的合理科学设计目的在于对悬臂梁板底部的拉应力等参数进行合理控制，悬臂梁板跨度变大，那么预应力钢筋的使用数量也会随之增加。在这个阶段，应该将悬臂梁板的跨度控制在一定数值之下。另外，在预应力结构的设计过程中，钢筋布线可以采用斜线布置的方式，让预应力钢筋的端部张拉作用适当延伸到中间部位。
(五)预应力设计增强温度抵抗，遵循超长的原则
现在随着经济的不断发展，技术水平不断提高，人们在施工过程中对预应力设计的要求也逐步提高，因此预应力设计要不断增强温度抵抗能力，还需要遵循超长设计的原则。
建筑的平面设计呈现出更加复杂的趋势，在荷载作用下显现出较弱环节，而且其中的结构变化与人们的日常认识通常是相反的。预应力设计要受到温度和收缩变化等多种外界环境的干扰，当钢筋混凝土的结构比例变小时，混凝土结构收到的约束使得拉应力都超出一定限值，可能会使混凝土结构出现开裂，因此，预应力结构设计中要遵循超长设计的原则。
另外，以预应力砌体结构的设计为例，我们还可以进行受力机理、损失计算、结构缝隙和基本计算假定与原则等的技术分析。
二、预应力结构设计中的注意事项
(一)预应力结构设计重视预应力筋的设计
预应力混凝土的结构设计中，要考虑到整个结构安装过程中的应力变化，对各个环节或是各个施工要点的预应力筋进行加强，不仅要保证预应力筋在工程中发挥最好效应，还要保证预应力筋在结构内部的变化与调整，保证其安全性。
(二)对设计中混凝土构件裂缝进行控制
转载请注明来自：http://www.uuqikan.com/jianzhushejilw/5909.html
