梁的竖向预应力筋

请问各位堡友，在箱梁腹板设置竖向的预应力筋有什么作用，应该怎样设置，还有在其他梁桥中是否也要设置，初学者不太懂，希望高手指点，欢迎讨论。。。。。

    初期的设置竖向预应力的想法是完全理解为克服腹板剪力，即在梁受弯之后，在腹板正截面上会形成应力差，这种应力差会对腹板纤维产生水平剪切，而竖向预应力就是将腹板混凝土纤维产生压紧的作用，用垂直力来完成抵抗水平剪切的作用。
    后来通过对梁体截面的微观分析，即当纵向预应力、横向预应力张拉后（二维张拉），还有一维没有预应力张拉，这时候梁的纤维会向没有张拉的方向膨胀，这种膨胀对于一个立体受力结构来说是很不利的，所以只有加进竖向预应力来平衡，即三维预应力结构。
    同时还发现，这种三维预应力结构还与张拉次序有关。举例：当纵横向预应力张拉完毕，再张拉竖向预应力，与首先张拉竖向预应力后再张拉纵横向预应力，效果是不一样的。后者效果优于前者效果。其原因是：当首先张拉纵横向预应力后，截面已经膨胀，再来张拉竖向预应力，这个竖向预应力不会对截面产生多少压缩影响；如果首先张拉竖向预应力，再来张拉纵横向预应力，因为竖向预应力已经预先对截面产生了压缩，对后来张拉的纵横向预应力截面膨胀产生抵抗作用，这样就反映出竖向预应力的效果。
    但按照先张拉竖向预应力后张来纵向预应力的做法对施工很不方便，所以后就产生了竖向预应力二次张拉技术，即在三向预应力全部张拉完后，再次对竖向预应力进行二次补张拉。当然这种二次张拉的锚具是不一样的。成本也高一点（目前我们这里的跨河大桥就是采用的这种技术）。

大量的实践证明箱梁腹板中的竖向预应力筋是抵抗剪应力和主拉
应力的关键。其原因如下：
      在未施加竖向预应力之前，腹板受到荷载引起的剪应力和法向
应力作用，由于纵向预应力筋的存在，它还必须同时承受预压力引
起的法向应力，这就部分抵消了原截面受拉区混凝土中的法向拉应
力，从而使主拉应力大为减小。但施加纵向预应力只能将主拉应力
控制在一定大小的范围内，并不能有效地限制或防止它对桥梁结构
造成的损害，因为主拉应力是法向应力和剪应力复合作用的结果，
因此需要设置竖向预应力筋对竖向的剪应力加以限制，.从而使腹板
内的主拉应力状况得到根本性的改善。

      但通过竖向预应力筋的设置来消除腹板上的主拉应力的方法在施工上
仍然有很多难以解决的问题。
      施工上竖向预应力筋的预应力损失很难控制，其主要原因是由
于箱梁的高度有限，竖向预应力筋的长度都比较短，因而在达到张
拉控制应力时高强精轧螺纹粗钢筋的伸长量有限，如果锚固时稍有
不慎造成钢筋回缩量偏大，预应力很容易损失一半以上。
     希望对楼主理解有帮助

chennianjacky 发表于 2011-11-12 22:22
这两天刚学习了篇文章里面刚好提到了竖向预应力筋的一些研究，与大家共享下：
桥梁结构中竖向预应力和纵向 ...

你好，看了你的介绍，获益匪浅。
如果说竖向预应力只起到保险作用，那么有没有不可能在设计阶段通过纵向预应力和抗剪钢筋来抵消腹板的主拉应力，控制腹板的开裂呢？
我是做施工的，我们现在正在施工一个桥梁。在我们项目原设计中就没有竖向预应力，只有横向和纵向预应力。

多谢，受益匪浅，希望大家继续讨论，共同学习

这两天刚学习了篇文章里面刚好提到了竖向预应力筋的一些研究，与大家共享下：
桥梁结构中竖向预应力和纵向预应力两者结合起来控制腹板的剪应力和主拉应力。竖向预应力筋的特点：1、力筋比较短，与纵向预应力筋相比达到相同的应力水平，其弹性变要小得多，2、竖向预应力筋锚固在沿腹板轴向排列，纵向预应力筋弹性压缩损失的计算方法不适合竖向预应力筋的计算。目前我国对竖向预应力筋的研究不深，难以检测控制。
竖向预应力筋通常采用精轧螺纹钢筋，长度不大，因施工徐变等影响，受到较大损失，达不到设计要求，（成桥通车后桥腹板出现裂缝的主因），据统计，距支座L/4附近腹板斜裂缝数量较多，裂缝与主拉应力方向基本垂直。通常腹板内侧的数量较多。此原因是腹板主拉应力过大而设计与施工中对竖向预应力损失估计不足。
另外竖向预应力的张拉分一次张拉，分段张拉，滞后张拉。滞后张拉可以有效的克服分段张拉中竖向应力分布不均匀的缺点。
还有就是说些目前我们课题组对桥梁的MIDAS建模的时候均没有将竖向预应力筋加入模型。从某种程度上说起到的只是个保险的作用。还有挂蓝的锚固也用到竖向预应力筋！ 以上观点是个人学习总结，如有不当请多多指教！

chennianjacky 发表于 2011-11-12 22:22

                               
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这两天刚学习了篇文章里面刚好提到了竖向预应力筋的一些研究，与大家共享下：
桥梁结构中竖向预应力和纵向 ...

竖向预应力的张拉方法能否介绍详细点，谢谢，多向你学习一下，初学者不太懂

感谢4楼的，受益匪浅

同感，介绍的非常详细，

顶你，支持楼主！有意思

通过楼上2位高人的指点，小弟对竖向预应力筋有一定的了解。谢谢了

学习了，对这个没有过多的研究过

学习了，对这个没有过多的研究过

结构建模的时候是否需要加竖向预应力呢？

竖向预应力基本要打5折，甚至4折吧

楼主讲解的很精辟，支持