摘要:预应力主要是借助钢筋来对混凝土自身结构所具有的剪力进行有效分散,实现提升混凝土结构整体抗拉水平的效果,若是预应力钢材存在不稳定的问题,那么整个结构的稳定性必然会降低。在国内建筑发展史上,预应力结构时非常关键的存在。在道路领域体系当中,预应力桥梁扮演着重要的角色,本文主要就其设计的实践过程与关键的技术展开探索与研究。
关键词:预应力桥梁;设计;技术
引言:近些年来,国内不断对国外的部分先进技术进行引进,这使得我国整体的实力水平有所提升。在国民体系当中,铁路与公路都是关系到民生的关键要素,道路体系的发达水平与国家经济的发展直接相关。预应力桥梁的出现在一定程度上对经济成本进行了控制,也使得施工品质得到了保证,需要结合设计方案、技术准则、架构系统来对预应力体系进行设计,同时与施工方法相匹配。
一、预应力桥梁概述
1.预应力桥梁的优势
在建筑领域内,预应力桥梁表现出特定的优势。近些年来,预应力桥梁在公路以及铁路体系的建设过程中的应用较为广泛,其逐渐对传统的钢筋混凝土桥梁结构的地位进行了取代。之所以预应力桥梁如此受到青睐,主要是因为其相比于传统的混凝土桥梁,预应力桥梁提高了混凝土结构的整体抗拉强度,在对混凝土结构自身的抗裂性能予以保障的基础上,对桥梁的刚性进行了提高,使得桥梁自身重量有效下降,这也使得桥梁结构具有了更大的跨度,在应用时更为便利。除此之外,相比于传统的钢筋混凝土桥梁,预应力桥梁能够有效降低钢材与水泥的使用量,通常情况下,桥梁的跨度越大,那么钢材整体的强度就越大,也就意味着节约的钢材数量越多。在进行预应力桥梁施工的过程中,桥梁整体的建筑高度会降低,这使得桥梁后期的维护工作强度降低,有效提升了桥梁的安全性能。在如此多的优势衬托下,预应力桥梁收到的关注程度越来越高,将来预应力桥梁必然会在建筑工程领域内表现出更大的发展潜力。
2.预应力桥梁的价值
如今,预应力桥梁受到的关注程度日益提升,其所表现出来的作用与价值也受到了人们的广泛关注。从根本上来讲,预应力桥梁应用得以深入的关键性原因是其能够对桥梁进行有效加固处理,无论是传统形式的桥梁结构还是创新的桥梁体系,预应力桥梁所表现出来的加固价值都不容小觑。之前,由于技术发展水平比较低,所建设的桥梁结构大多都会出现各种各样的问题,对其重新进行施工不仅会消耗时间与精力,也是对资源的浪费,对交通体系的负面影响更大。目前,对于国内已经建设完成的就桥梁,大多是借助预应力的技术对其进行加固。当借助预应力技术对其进行加固之后,之前的桥梁结构整体的力矩、载荷体系等都会产生比较大的变化,使得整体结构更加坚固和稳定,结构也会发生比较大的改变。
二、预应力桥梁在公路中的实践应用
1.预应力桥梁实践方式
众所周知,无论是在古代还是现代,国内的桥梁设计在全球范围内的影响力都比较大,远远超过了其他国家,尤其是我国在建设跨海大桥领域内已经达到了国际领先的水平。在当代的桥梁建设体系当中,预应力结构的应用方式具体如下:
按照桥梁自身的结构体系进行划分,在国内的公路桥梁建设体系当中,预应力的运用可以分为简支梁桥、连续梁桥、悬索桥等不同的种类。在本世纪之前,在对规模比较大的公路体系当中,比较常用的是全预应力混凝土结构,这一体系在一定程度上能够加固桥梁结构,但是施工工作的难度比较高。为了对预应力进行控制,对施工过程进行有效简化,避免出现裂缝的问题,相关的研究人员继续深入对混凝土桥梁的研究,在开展数量较多的实验之后,国内的公路桥梁体系逐渐从全预应力的混凝土结构转变为部分预应力的混凝土结构,在钢筋搭配方面,也逐渐衍生出纵筋、箍筋、吊筋混合配筋等不同的形式。
新的预应力建设技术取代了传统的全预应力结构,其降低了施工的复杂程度,并且实现了对建设成本的控制,也使得桥梁安装以及行车的条件得到了改善。
2. 预应力桥梁的技术设计过程
无论是公路桥梁还是传统形式的房屋建设过程,钢筋混凝土都扮演着极其关键的角色,在这样的背景下,钢筋的搭配逐渐成为影响建筑结构整体寿命的关键性因素,在不同类型的建筑体系当中,混凝土的铸造是核心的部分。随着建筑市场竞争越来越激烈,合理地控制成本人们关注的重点,由此产生了精细化管理,精细化地管理建筑钢材,便能够表现出更强的竞争实力。在对预应力桥梁进行技术设计的过程中,需要做好钢筋使用量的预估工作,促使其能够在建筑工程中发挥出最大的作用,对桥梁进行加固处理,也为施工过程提供较大的便利。在预应力桥梁体系当中,对变形进行计算也是非常重要的步骤。如今,无论是国内还是国外的预应力桥梁体系大多都借助节段施工的方式进行。因为在进行施工的过程中,不同节段的混凝提结构的特征、负载等都处于变化的过程中,同时需要进行多次的体系转换过程,因此对其自身内力的影响比较大,这也就会出现变形。为了能够准确计算变形量,相关学者一直在进行大量工作,目前随着模拟技术的发展,其能够对实际的施工进行有效模拟,对预应力桥梁的施工过程予以动态跟踪与计算。同时整体的计算过程难度比较低,为预应力桥梁结构的设计过程提供了有效的数据信息。
在公路桥梁体系当中,对部分预应力结构与全预应力结构进行设计的过程是存在一定区别的。因为从字面意思上就可以看出,两者存在本质的区别。如今,部分预应力的混凝土桥梁结构在国内工程领域内得到了广泛关注,无论是在理论层面上还是在实际应用的过程中都取得了不错的进展。随着时间的推移,部分预应力混凝土结构必定会进行技术优化,同时也将会创造出更高的经济价值。
三、预应力桥梁在铁路中的实践应用
相比于公路体系,铁路体系的建设施工过程难度更大,铁路体系的发展程度与国家运输行业的发展程度存在直接联系,也对国家工业体系建设有着比较大的影响作用。在铁路体系当中,预应力桥梁的设计过程需要与铁路政策要求、运输服务标准等相匹配。锁着我国建设与开放的程度不断提升,国家对铁路体系的建设予以了更加深入的关注。为了对铁路运输量以及运输能力之间存在的矛盾进行有效解决,对铁路整体的运输能力进行提升,就需要对车辆的轴重进行提升。高速铁路在一定程度上为国家的经济建设与发展提供了必要的基础,也是对国家工业与科学技术水平的反应,对国家的综合实力进行映射,这使得高速铁路在国际社会上的地位得以稳固。随着社会体系的不断发展,相关建设人员需要不断致力于研究预应力桥梁在铁路体系当中的应用,发挥出预应力桥梁的积极作用。
结束语
随着科学技术以及经济发展水平的提升,国内的桥梁建设技术发展水平不断提升。古人的精神智慧与现代化的科学技术进行有效融合,再对国外的先进技术进行引进,国内的预应力桥梁建设技术逐渐趋于成熟,在公路与铁路体系中发挥出其特有的价值,提升了交通运输体系的稳定性。预应力混凝土桥梁是科学技术发展的体系,将来其必将会在建筑体系内发挥出更大的作用,为国内建筑行业整体建筑水平的提升奠定基础。
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