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出版者:Prentice Hall

作者:Nawy, Edward G.

出品人:

页数:945

译者:

出版时间:

价格:139

装帧:HRD

isbn号码:9780131497597

丛书系列:

图书标签:

• 预应力混凝土
• 混凝土结构
• 结构工程
• 土木工程
• 桥梁工程
• 建筑工程
• 材料力学
• 弹性力学
• 施工技术
• 工程设计

结构材料的革新与实践：预应力混凝土技术应用指南 本书聚焦于预应力混凝土技术在当代土木工程中的理论基础、设计方法、施工工艺及实际应用案例。 旨在为结构工程师、结构设计人员、施工管理者以及高等院校相关专业的师生，提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考手册。 第一部分：预应力混凝土的基本原理与发展脉络 本部分将追溯预应力混凝土技术的起源与演变，阐述其核心力学概念。我们首先探讨应力平衡理论，详细解析预应力如何通过施加的预压应力场，抵消或部分抵消外部荷载所产生的拉应力，从而将混凝土结构保持在受压或微小拉应力状态下，极大地提高结构的承载能力和抗裂性。 随后，我们将深入研究预应力体系的分类与选择。内容涵盖先张法（Pre-tensioning）与后张法（Post-tensioning）的工艺差异、适用范围及其对结构性能的影响。对于不同的构件类型，如梁、板、拱、筒体结构，我们将分析选择不同预应力方法的经济性和技术可行性。 材料科学方面，本书详细阐述了高强度钢绞线、锚具系统的性能要求与试验方法。特别关注钢材在长期荷载作用下的松弛性能（Relaxation）对预应力的损失影响，并提供了精确的松弛计算模型。同时，对高性能混凝土（HPC）在预应力结构中的应用优势，如提高耐久性、减小徐变应力损失等进行了专题探讨。 第二部分：预应力结构的分析与设计方法 本部分是本书的核心，详细介绍了结构设计中必须掌握的规范要求与计算流程。 一、内力分析与截面校核： 我们采用弹性法、荷载平衡法和极限荷载法相结合的分析框架。对于简支梁、连续梁及框架结构，我们将展示如何精确计算预应力损失（包括弹性缩短、钢绞线收缩、混凝土徐变、钢绞线松弛等各项损失），并以此确定最终的有效预应力值。 二、极限状态设计： 书中详尽阐述了如何根据《混凝土结构设计规范》（或国际相关规范）的要求，进行正常使用极限状态（如裂缝控制、挠度控制）和承载力极限状态（如抗弯、抗剪、抗扭）的校核。重点解析了预应力构件在开裂荷载下的行为，以及如何通过设计确保结构在受拉区能够稳定地进入受拉承载阶段，而非突然脆性破坏。 三、后张预应力系统的特殊设计考量： 针对后张法，我们将详细讨论孔道处理、灌浆技术的重要性。介绍不同灌浆材料的性能指标，以及如何通过有效的灌浆密实度检验，确保钢绞线与管道内壁的有效粘结，从而保障结构的长期安全性和耐久性。 四、抗剪与抗扭设计： 预应力对构件抗剪性能的提升是其关键优势之一。本章将详细分析预应力对腹内斜裂缝的控制作用，并给出预应力斜拉带协同工作机制下的抗剪承载力计算公式。对于悬挑结构和扭转荷载作用下的构件，提供基于叠加原理的抗扭设计步骤。 第三部分：预应力混凝土的施工技术与质量控制 理论的实现依赖于精湛的施工技术。本部分侧重于工程实践中的关键环节。 一、预应力张拉工艺详解： 详述了标准油压张拉、伸长量控制等多种张拉方法。详细列举了不同类型锚具（如螺母式、楔形锚具）的安装、定位和操作规程。特别强调分阶段张拉在复杂结构施工中的应用，并提供了张拉记录表格与数据分析范例。 二、预制与现浇工艺的集成： 对于预制预应力构件（如桥梁T梁、管桩），本书深入探讨了工厂化生产的质量控制要点，包括模具精度、养护条件对构件性能的影响。对于后张预应力现浇结构，则侧重于钢绞线穿束、弯曲部位的保护以及确保孔道顺畅的关键技术。 三、灌浆质量的保障体系： 灌浆是后张结构耐久性的生命线。本章详细介绍了灌浆设备的选型、浆体配合比的优化（考虑泌水性、膨胀性及早期强度），以及真空辅助灌浆技术在复杂孔道中的应用，并规定了灌浆完成后的密实度检测标准。 第四部分：预应力混凝土结构的应用实例与工程挑战 本书选取了不同工程领域中预应力技术的典型应用案例，展示其在超大跨度桥梁、高层建筑结构、市政管廊、核电站安全壳等领域的卓越性能。 一、桥梁工程中的应用： 重点分析了预应力混凝土箱梁、斜拉桥主梁、拱桥等结构的设计与施工难点。通过具体案例对比，阐明预应力技术如何实现结构的高度经济性与优美的几何形态。 二、建筑工程中的应用： 探讨了预应力楼板（如无柱椭圆形楼板）在优化层高、增大净跨方面的优势，以及在抗震设计中预应力构件的“自复位”潜力。 三、耐久性与长期性能评估： 讨论了预应力结构在严苛环境（如海洋环境、高冻融地区）下的腐蚀防护策略。基于应力水平评估结构构件的长期耐久性，并介绍了无损检测技术在监测预应力损失和孔道内部状态方面的应用。 总结与展望： 最后，本书将对预应力技术未来的发展方向进行展望，包括新型高性能材料（如超高性能混凝土UHPC）与智能化预应力系统的结合，以期推动我国结构工程向更安全、更可持续的方向发展。 本书结构严谨，图表丰富，力求理论深度与工程实践的完美结合，是每一位致力于结构工程领域的专业人士不可或缺的工具书。

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