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摘要:随着我国经济的不断发展,综合国力的提升,使得我国的整体水平有了显著提高,其中,最出彩的必然当属人民生活水平和观念的快速改变,以及各类市政项目的不断增加,导致这一情况发生的主要原因还是由于城市化程度不断加快所导致的,乡村向城市不断进行发展,为了进一步满足城市内部人口以及各类群众的需求,就需要相应的增加原有的市政项目,通过市政项目来有效的拓展市民原有的生活空间。其中市政污水厂是最主要的市政项目之一,各大民众和相关组织对其的重视程度相当高,随着科技技术的不断进步,萌生了很多新型的施工技术,而预应力技术就是其中的佼佼者,这种技术可以很好的适用于当代的市政污水厂水池结构设计环节。本文就以预应力技术在市政污水厂水池结构设计中应用进行分析,为相关的市政污水厂水池结构设计者提供参考。
关键词:预应力技术;市政污水厂水池结构设计;应用
预应力技术作为一种全新的施工技术,在我国的不同领域中都有着相当重要的应用优势,而最显著的一点就是在市政污水厂水池结构设计中,通过预应力技术的实现应用,可以有效的改变我国市政污水厂中原有的结构设计界限,从而大大的提高市政污水厂的污水处理效率,增大污水储备量。尤其是在近几年间,传统的污水池结构设计已经不能很好的适用于当下的市政污水厂发展趋势,对此,就需要相应的实施一些全新的科技技术,来有效的改善当下市政污水厂的不同发展状况,而预应力技术就可以针对这一点,通过特殊的环向预应力设计技术,可以极大的拓展原有的污水厂处理效率。
1预应力
预应力从一定角度上来说,其实就是通过特殊的技术结构,来有效的提升原有的结构服役表现。在实际的施工过程中,通常会对结构进行最基本的压应力施加,这种特殊的作用力可以在一定程度上抵消由于荷载所产生的庞大拉应力,从而保护建筑结构不会因为庞大的拉应力而出现各种各样的结构破坏情况。由于预应力特殊的技术体系,使得这种技术在我国当下多数的混凝土结构中有着相当广泛的应用,随着我国科技技术的不断发展,预应力技术也逐渐在其他的领域中有着相当大的贡献。比如说我国当下的市政污水厂水池结构设计中就很好的应用了预应力技术,依靠这种特殊的技术,可以对现有的市政污水厂水池结构设计进行一定的优化和改良,并且我们发现,如果将传统的预应力结构进行一定的改善,那么可以在原有的基础上相应的增添一定的空间利用率以及污水的处理效果,因此,预应力技术在我国当下的市政污水厂有着相当重要的应用意义和作用。
一般来说,工程结构构件本身会受到多重方面的作用力,其中最主要的就是外荷载,外作用力会对受拉模块中的钢筋进行预压应力的施加,从而提高构件本身的刚度,这也是预应力技术最主要的应用方向,通过这种形式可以有效的推迟裂缝出现的时间、并在一定程度上增强构件本身的耐久性。而对于机械部分的结构来说,由于机械结构特殊的材质原有,会先对机械结构产生应力,从而使得结构的刚度提升、并且还能减少振动和弹性变形,最终实现抗性增强的效果。
2预应力技术的计算特点
预应力作为一种特殊的力学作用技术,本身会有着独特的计算特点,即截面计算和预应力损失计算、体外预应力滑移、体外预应力二次效应等。
截面计算和预应力损失计算主要是指体外预应力钢筋会由于不同的原因和混凝土本身的截面出现不协调的情况,所以会使得在进行应力计算时无法将体外预应力钢束面积计入换算截面。导致这一情况发生的主要原因还是由于管道在结构体外时,直线段体预应力钢束本身的摩阻损失会比较小,在进行计算时往往会将这种微小的作用力忽略不计,所以,一般情况下,预应力钢束的摩擦系数会和体外预应力钢束的类型有着较为密切的关系。
而截面变形所导致出现的预应力会根据体外预应力体系和结构本身的粘结关系来进行计算,比如说混凝土弹性压缩损失和混凝土徐变以及收缩等不同的预应力损失。因此,会导致最终的计算方法和体内预应力钢束有着相当大的不同。
而体外预应力钢束在转向结构处的滑移则是另一个预应力技术所具备的特点,这主要是由于体外预应力钢束在转向结构处根据不同的情况会产生滑移或者时应力重的分布,根据体外预应力体系和结构的粘结关系来进行判断,而钢束在转向点固定时,体外预应力钢束在转向结构处没有发生滑移现象时,则在转向处会发生一定的滑移。
体外预应力的二次效应主要是指钢束在锚固和转向位置的地方会和结构的竖向位移形成一个协调关系,竖向的约束点越少,则结构变形时体外预应力钢束就会和原位置的偏移更多,这种情况就是体外预应力钢束的二次效应。二次效应在体外预应力结构的弹性阶段时会会和体内预应力结构形成很明显的差异,并且,我们发现,这种特殊的效应是非线性的。
3预应力技术在市政污水厂水池结构设计中应用研究
预应力技术以自身独特的技术优势和特点,在我国当下的市政污水厂水池结构设计中有着相当重要的技术应用地位和作用,一般来说,根据实际的施工情况,预应力技术在水池结构设计中主要以两者环向预应力形式体现出来,即绕丝法和无粘结预应力法。这两种方法本身拥有极高的适应性,而且根据市政污水厂水池不同的施工情况,还能有效的提高原有的污水处理效率以及本身结构体内部的污水储备量。我们发现,虽然这两种体现形式都属于预应力技术,但是,根据不同的材料选择,施工方法也会出现很多的差异,其中有好有坏,经过多年的演变和变化,现阶段,市政污水厂水池中最常用的就是分段式张拉无粘结预应力法,这种方法在两种技术的基础上,进行有机结合,融合多种高科技技术,以此来达到最佳的技术体现效果。
一般来说,无粘结预应力对于本身的材质选择有着较为严密的筛查,尤其是针对以往的市政污水厂施工经验来进行参考,质量本身的好坏以及高低、本身所运用的工艺都会对整个工程的最终施工质量产生相当大的影响,而市面上主要选用的是一种低松弛无粘结钢绞线来作为施工材料,这种材料具有很强的特点,顾名思义就是低松弛,这种特性会使得钢绞线本身会和环形结构体系形成一个特殊的预应力体系,依靠这种特殊的预应力体系,可以有效的加强整个污水池的污水存储质量和效率,以此来达到最佳的施工效率。并且,从其他方面上来看,这种材料对于张拉锚固的施工环节也有着相当明显的协作作用,当进行消除应力的热处理之后,可以明显的提升屈服强度以及天性极限,最关键的一点就是还能依靠无粘结预应力技术来对应力松弛率进行一个下降,有效的提高混凝土本身的抗裂程度。
膜分离技术也是预应力技术在市政污水厂水池设计中极为重要的应用方向之一,这种特殊的技术融合分离、浓缩、提纯、净化等多种技术,可以在进行铺设预应力筋时有效的控制池壁上的位置,以此来确保各个材料的位置科学性,并且,搭配后续的预应力施工技术,可以极大的拓展原有混凝土结构的各类性能。
4总结
综上所述,预应力技术在我国当下的市政污水厂水池结构设计中有着相当重要的应用地位和作用,对此,为了更好的发展我国的市场污水厂,就需要针对实际的应用情况进行充分分析,加强预应力技术在其中的应用效果。
参考文献:
[1]童雪聃.预应力技术在市政污水厂水池结构设计中应用[J].建筑工程技术与设计,2019,(25):268.
[2]刘凤越,许春青,夏法磊.预应力技术在市政污水厂水池结构设计中分析应用[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(6).
[3]牛贺亮,高孟东,陈龙.无粘结预应力技术在市政水池结构设计中应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(6):2308.