陈一民 赵禹
中建二局第三建筑工程有限公司 江西省上饶市 334000
摘要：随着经济的不断发展，建筑物的设计也朝着更大、更高、绿色科技、创新创效的路线不断的发展。市场对大空间、大跨度建筑的需求也越来越广，预应力的应用成了大跨度混凝土结构首选之一，能做到技术先进、经济合理、安全作业、质量稳定。
关键词：大空间、大跨度、预应力
1、前言
近年来，随着经济的腾飞，城市化建设中的大跨度、大空间建筑及多元美学建筑迅速增多。预应力结构给多元化的建筑带来很多创造的空间。预应力是一种改善混凝土结构的受力，增大钢筋混凝土结构的跨度设计值，通过施加的预应力使其在外荷载作用下的收拉区混凝土内力产生压应力，可大大提高混凝土抵消荷载导致的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的，使其结构在正常使用过程中即安全又可靠。
2、预应力混凝土结构的概念
预应力混凝土结构是在钢筋混凝土结构构件承受外部荷载之前，在结构构件内部施加预应力，提高混凝土构件的刚度和抵消外部荷载产生的拉应力，能改善混凝土结构的使用功能、结构安全、耐久性。预应力混凝土结构按照应用的不同分类为：①全预应力混凝土：在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件，属于严格要求不出现裂缝的结构构件；②部份预应力混凝土：允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件，属于允许出现裂缝的构件。按照预应力张拉顺序分为：①先张法:在台座或钢模上先张拉预应力筋并用夹具临时固定，在浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放张预应力筋，使混凝土产生预压应力的施工方法；②后张法：在混凝土达到一定强度的构件或结构中，张拉预应力筋并用锚具永久固定，使混凝土产生预压应力的施工方法。有粘结后张法需要在构件或结构中预留孔道，并在张拉后灌浆。无粘结后张法是在构件或结构中预先铺设无粘结预应力筋，不需要留孔灌浆。
3、预应力混凝土的特点
3.1 提高构件抗裂性
预应力混凝土结构预先施加的预压应力后，使其结构在外部荷载的作用下，抵消其大部分或全部的拉应力，从而提高混凝土结构的抗裂性和耐久性。
3.2 提高混凝土结构的刚度
通过施加的预应力，能使预应力混凝土结构构件不产生或减少混凝土裂缝的宽度，提高混凝土结构的完整性，且受弯构件要产生反拱，可以减小受弯构件的荷载作用下的挠度。
3.3 提高结构的抗疲劳强度
混凝土结构中通过施加预应力的预应力筋，在多次张拉作用和往复移动荷载的作用下，前期引起的钢筋应力变化幅度不大，因此提高抗疲劳强度，使其有利于结构在承受动荷载作用下的抵抗能力。
3.4 充分利用高强度材料
在混凝土结构中埋置的预应力筋，通过预应力张拉，能使预应力筋始终处于高拉应力状态，从而有效利用高强度钢筋提高混凝土结构的刚度，减少混凝土结构构件的截面尺寸和结构配筋量。
3.5 提高构件的抗剪能力
预应力梁内设的曲线预应力筋可以使梁中支座附近的竖向剪力减少。预应力筋在结构中还可起到锚栓的作用，可以阻止斜裂缝的出现和发展，因而提高了构件的抗剪能力。
3.6 节约材料，提高需求
通过采用了高强度材料，可以减少钢筋设计量和结构构件的截面尺寸，节省材料、人力等投入，减少结构的自重，可提高施工安全性，对于大跨度、重荷载的结构有着明显的有优越性。
3.7 应用范围广，经济合理
结合预应力结构的各种高性能特点，能大大提高混凝土结构中的各项性能参数。可用于城市中多数大跨度、重荷载及造型复杂的建筑结构中。同时，结构轻巧、刚度大、变形小，也能使大跨度结构、重荷载及造型复杂建筑结构经济效益高。
4、预应力混凝土结构的应用
4.1预应力平板结构的应用
预应力平板结构相对于普通混凝土平板结构有：造价低、结构性能优良、混凝土结构耐久性高等特点。造价低：钢筋用量和混凝土用量相对可减少20~30%；结构性能优良：充分发挥了预应力材料的高强性能，提高了材料的使用效率、提升了结构性能。
4.2预应力梁框架结构的应用
预应力梁结构优点：提高了构件的抗裂度和刚度、节约材料，降低造价、结构质量安全可靠、减少了竖向剪力和主拉应力，增强结构耐久性。这种结构较与混凝土结构，结构设计的柱间距比较大，可以省去中间次梁的道数，可以适用于大空间、大柱网的多动能综合性建筑，解决了很多结构受力不合理、功能需求大等难题。
5、结语
预应力结构在建筑工程中适用于房屋和一般构筑物混凝土结构和钢结构。目前，该技术的应用和技术已比较成熟，预应力混凝土大量应用于大型公共建筑、高层及超高层建筑、大跨度桥梁等现代工程。随着建筑业的不断发展壮大，各式各样的创新建筑也是玲珑满目，预应力的众多技术优势，可以解决很多不合理和服务需求问题。从而有信心相信，预应力技术在建筑工程中的应用前景，将会更加美好。
参考文献：
[1]《建筑工程预应力施工规程》 （CECS180:2005）
[2]《高层建筑混凝土结构技术规程》 JGJ3-2010