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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