▉ 设想在两山之间要建一座无筋混凝土桥:
预应力是一个内力 ▉ 对一块薄板施加预应力会不会使薄板失稳呢? 当压杆有偶然偏心或偶然侧向力作用而弯曲后,附加的力矩可能使构件越来越弯曲,甚至导致破坏,这就是失稳。轴向力作用下的薄板或长细杆件有可能发生失稳。 预应力是一个内力,当一块预应力薄板发生偶然弯曲后,预应力产生的附加力矩以及弯曲后的预应力筋对混凝土板的侧压力与偶然弯曲方向相反,将使构件变直。可见,预应力不但不会使压杆失稳,而且会使压杆更加稳定。这就不难理解为什么有时我们会对预制长柱、长桩施加预应力了。 预应力的其他应用 预应力的概念还有更普遍的意义。上面提到预应力可使不能受拉的木盆拼缝“受拉”,同样也可使抗拉强度很低的混凝土变得似乎可以承受很大的“拉应力”。事实上,预应力只是把受拉的过程转变为预压应力减少的过程。 根据同样的原理,也可施加预拉应力,使不能受压的材料变得似乎可以受压。气球薄膜本不能受压,若充气打压先使薄膜承受拉应力,只要预拉应力足够大,超过荷载作用下薄膜的压应力,则此结构就可以承受荷载。 ★ 应用此原理可以建造各式充气结构。 ◆ 充气结构(Balloon Structure ) 气承式充气结构:气压较低。取出顶部1m2的屋面来分析,薄膜材料一般自重不会超过q=100N/m2,只要内部气压p>q,就可将薄膜托起。大家知道,一个标准大气压相当约10m水柱压力,即100000N/m2,可见只要室内气压比室外气压高出约1/1000,就可把薄膜托起。这样的压差只用一个普通的鼓风机就能实现。通常,这种气承式充气结构只要在入口处采用密闭旋转门,并用风机不断补气,保持150~300N/m2的气压差,就足以承受覆盖层的重力,并使薄膜中保持一定的预应力,以保证这种气承式充气结构的整体刚度,室内外压差只有1.5/1000~3/1000,这一点误差人们是感觉不到的。 气管式充气结构:又称气压式充气结构,气管内的气压约为1.5~2.0 kN/m2。这种气管有一定的刚度和抗弯、抗压能力,可用来作为拱圈组合成屋盖。气管式充气结构管内压力比气承式结构大得多,但也只有汽车内胎压力(约为2000 kN/m2)的1/1 000左右,很容易达到。 气管(囊)式充气结构:这种结构隔热性能好,但工作压力稍大,对材料的强度、气密性等质量要求也较高,造价也比气承式充气结构高。 2/3 首页上一页123下一页尾页 |