预应力混凝土结构荷载平衡法在工程中的应用

以重庆市渝中区法院审判大厅预应力梁为例，系统地介绍利用预应力混凝土结构荷载平衡法计算部分预应力混凝土框架梁的计算内容和计算步骤。
审判大厅为16.8m X 16.8m，因层高限制，要求梁高最好不超过950mm。故此工程屋面大梁采用预应力混凝土结构。并采用预应力混凝土荷载平衡法计算。
荷载平衡法是把预加应力看作用于平衡(抵消)构件上的某些荷载。构件上某些荷载被平衡掉之后，连同预应力筋一起在以后所有弹性范围内的算中都以不考虑他们的存在。这样，可以简化预应力混凝土结构的设计和分析。对于静定结构，其优越性并不明显，在处理超静定结构体系时，无论在计算及直观认识方面都具有明显的优越性。
预应力混凝土结构荷载平衡法为美籍华人林同炎教授所创，主要用于复杂的预应力混凝土结构计算。其概念清晰，方法简便，在对预应力混凝土结构的分析与计算中起着重要的作用。
荷载平衡法是把预应力钢丝束的作用看作是直接抵抗荷载，用钢丝束对横梁产生的向上压力去平衡掉一部分重力，通常这部分重力包括结构自重+30%-60%的活荷载，此时钢丝束张力的合力通过孔道中心，对钢丝束两端点连线的力矩正好平衡掉荷载在梁跨中引起的弯矩，由此可估算出预张拉力的大小。
预应力钢筋混凝土梁中的钢筋预应力损失量取决于诸多因素，如混凝土和钢材性质，养护条件，施加预应力的大小和时间，以及预应力工艺等，其计算果也难说有多准确。因此，现浇混凝土结构，特别是超静定结构如连续梁、框架等，也可参考某些经验值确定，对于中等强度的钢材和混凝土以及一般天然的自然养护条件下，作为平均损失的代表值，先张法总损失量25%，后张法总损失量20%。此损失考虑了适当的超张拉以减少钢筋徐变以及克服摩擦和锚具损失。对于一般情况大体上差不多，但当条件偏离一般情况时，应做相应调整。

上一篇：底框一抗震墙结构体系在震后灾区重建工程中应用
下一篇：提高U型钢巷道支护—围岩结构承载特性的补偿原理及工程应用