С уникальной конструкторской концепцией и выдающимися эксплуатационными преимуществами, застроенный бетонный мост стал важнейшим выбором в области современного мостостроения. Глубокое понимание фундаментальных принципов застроенных бетонных мостов является не только основой для инженерно-технического персонала при выполнении проектных и строительных работ, но и помогает лучше понять научную логику этой важной транспортной инфраструктуры. В этой статье будут подробно рассмотрены основные принципы работы предварительно напряженных бетонных мостов по трем аспектам: определение предварительно напряженных бетонных мостов, преимущества предварительно напряженных бетонных мостов, а также функции и конфигурация предварительно напряженных стальных брусков.

1. Определение предварительно напряженного бетона

Важным технологическим новшеством в области гражданского строительства является внедрение и применение концепции «prestress». До или во время установки бетона этот тип конструкции использует специальные натяжные устройства для натяжения высокопрочных стальных брусьев (т.е. предварительно напряженных стальных брусьев), встроенных в бетон, что приводит к определенной степени упругости стальных брусьев. После того, как стальные брусья закреплены на якоре, сила втягивания стальных брусьев используется для формирования поля предсжатия напряжения внутри бетона. Цель этого поля нагрузки перед сжатие заключается в заблаговременном устранении или значительном уменьшении растягивающего напряжения, вызываемого внешними нагрузками (такими, как движение транспортного средства, изменения температуры, ветровые нагрузки и т.д.) на конструкцию на этапе ее эксплуатации, что позволяет повысить несущую способность и долговечность конструкции. 

Преимущество предварительно напряженных бетонных конструкций заключается в их способности в полной мере учитывать физические характеристики высокой сжимающей прочности бетона, но относительно низкой прочности на растяжение. Благодаря внедрению предварительно напряженных стальных брусков значительно повышаются механические характеристики бетонных конструкций. Кроме того, использование предстрессовых технологий может также эффективно снизить риск конкретных трещин и повысить общую прочность и стабильность структуры.

2. Преимущества предварительно напряженных бетонных мостов

По сравнению с традиционными мостами, предварительно напряженные бетонные мосты имеют значительные преимущества во многих аспектах:

(1) я Высокая несущая способность: применение технологии предварительного натяжения позволяет конструкции моста более эффективно использовать сжатые характеристики бетона, снижая при этом воздействие растягивающего напряжения при переноске внешних нагрузок, тем самым значительно повышая несущую способность моста. Это означает, что предварительно напряженные бетонные мосты могут простираться на большие расстояния и адаптироваться к более сложным географическим условиям.

(2) Отличные сейсмические характеристики: в связи с тем, что престресс повышает целостность и прочность конструкции, предварительно напряженные бетонные мосты обычно демонстрируют более стабильную работу во время стихийных бедствий, таких как землетрясения. Они могут лучше противостоять воздействию сейсмических волн, уменьшать структурные повреждения и обеспечивать бесперебойное движение транспортных маршрутов.

(3) Короткий срок строительства: многие компоненты предварительно напряженных бетонных мостов могут быть сборными на заводах, а затем транспортироваться на строительную площадку для сборки. Этот метод производства сборных конструкций не только повышает эффективность строительства, но и сокращает объем влажных работ на объекте, тем самым значительно сокращая сроки строительства.

(4) Хорошая долговечность: технология предварительного натяжения помогает уменьшить ращивание бетона, снижает риск проникновения влаги и кислорода в интерьер бетона и замедляет процесс коррозии стальных прутьев. Таким образом, предварительно напряженные бетонные мосты отличаются большей долговечностью и меньшими затратами на техническое обслуживание.

(5) высокая экономическая эффективность: хотя первоначальные инвестиции в предварительно напряженные бетонные мосты могут быть несколько выше, их превосходная несущая способность и долговечность значительно сокращают долгосрочные затраты на техническое обслуживание. Кроме того, более короткий период строительства также позволяет сократить перебои в движении и дополнительные расходы на этапе строительства, что повышает общую экономическую эффективность проекта.

3. Функция и конфигурация предварительно напряженных стальных брусьев

Предварительно напряженные стальные брусья играют решающую роль в предварительно напряженных бетонных конструкциях. Они не только обеспечивают необходимое преднапряженное поле для компенсации растягивающего напряжения, создаваемого внешними нагрузками, но и повышают общую несущую способность конструкции благодаря своим высокопрочным характеристикам. При настройке предварительно напряженных стальных брусьев должны соблюдаться следующие принципы и методы :(1) определить форму расположения на основе силовых характеристик: форма расположения предварительно напряженных стальных брусьев должна определяться в соответствии с силовыми характеристиками конструкции. В сложных структурах, таких как непрерывные поясы коробки, предварительно напряженные стальные брусья, возможно, придется устанавливать под различными углами и интервалами в верхней, нижней и паутине, чтобы сформировать эффективное пренапряженное поле. (2) рассмотреть последовательность и значение натяжения: последовательность натяжения и значение натяжения предварительно напряженных стальных стержней оказывают значительное влияние на механические характеристики конструкции. Разумная последовательность натяжения может обеспечить равномерное распределение нагрузки в конструкции; Соответствующее значение натяжения может создавать достаточный стресс перед сжатием для компенсации воздействия внешних нагрузок. (3) принять надежные методы крепления: закрепление предварительно напряженных стальных стержней является ключом к обеспечению их долгосрочной эффективной функции. Следует отбирать, устанавливать и инспектировать надежные и стабильные системы креплений в соответствии с требованиями к конструкции, с тем чтобы обеспечить точную и стабильную передачу на бетон предварительной нагрузки.

Iii. Выводы и рекомендации

Детально проработав определение предварительно напряженного бетона, преимущества предварительно напряженных бетонных мостов, а также функции и конфигурацию предварительно напряженных стальных брусков, мы получили всестороннее понимание фундаментальных принципов предварительно напряженных бетонных мостов. Благодаря своей изобретательной конструкции под напряжением, предварительно напряженная бетонная технология полностью раскрывает производственный потенциал бетонных и высокопрочных стальных брусов, оказывая мощную поддержку развитию мостового машиностроения. Его преимущества в плане повышения несущей способности мостов, повышения долговечности и сокращения сроков строительства позволили широко использовать его в современном транспортном строительстве.

Конечно, система знаний о заранее напряженных конкретных мостах — это гораздо больше, чем это. В практическом инженерном применении проектирование конструкции является ключевым звеном обеспечения работоспособности и безопасности мостов. В следующей статье мы сосредоточимся на конструкционных конструкциях бетонных непрерывных боковых поясных мостов и обсудим, как достичь безопасного, экономичного, эстетического и эффективного строительства мостов за счет оптимизации выбора прокладки, поперечной конфигурации, преднапряженного тендона, а также поддерживающей конструкции системы.