无粘结预应力在无梁楼盖中的技术经济性能分析

摘要

预应力混凝土是以预拉的高强钢筋的弹性回缩力对混凝土结构施加一个预设的应力，使混凝土在荷载作用下以最适合的应力状态工作。预应力能改善混凝土构件的受力性能，带来良好的经济和社会效益，值得深入研究。随着预应力结构研究不断深入，无粘结预应力楼板的特性和理论逐渐完善，设计方法也逐渐成熟，无粘结预应力混凝土结构在高层建筑或大跨度的楼板结构中应用得越来越多。无粘结预应力混凝土楼板技术经济性能(如可靠性、适用性、耐久性、经济性)如何，受什么因素影响，影响程度如何，则需要从楼板设计、施工、使用性能方面进行详细分析。本文对无粘结预应力混凝土楼盖技术经济分析的主要内容如下： 1、楼板跨度、荷载等级、预应力Np取值是影响预应力混凝土结构设计的三个主要因素。本文选择一个4×3跨楼板作为计算单元，调整跨度、荷载等级及预应力Np取值，计算出在不同情况下楼板的厚度、配筋等，然后从混凝土消耗量、普通钢筋消耗量、单位面积工程造价方面着手，分析三个因素对无粘结预应力无梁楼盖的经济性能影响。 2、人材机市场价格受供求关系的影响上下波动，预应力混凝土楼板的经济性能也随之变化，本文利用敏感性分析了混凝土、普通钢筋和预应力钢筋的价格变动对预应力混凝土楼板的影响程度进行了分析。 3、楼盖结构体系有多种，对楼板结构形式的选择必须要有参考指标。本文提出楼板方案综合评价体系。综合评价体系设计遵循SMART准则，它包括特定的、可测量的、可得到的、相关的、可跟踪的五个含义。在楼板综合评价体系中，首先分析了不同评价主体(业主、设计方、施工方)对指标体系构建的影响，然后从楼板技术经济自身特点出发，分析了结构方面指标、使用方面指标、社会经济方面指标、施工方面指标以及风险指标。指标的权重采用层次分析法进行确定，通过建立层次结构模型、构造判断矩阵、计算出各指标的权数并作一致性检验。 4、本文结合一个工程实例分析预应力无梁楼板的技术经济性能。采用普通混凝土无梁楼盖和无粘结预应力混凝土楼盖两种结构方案进行设计，并利用综合评价体系对它们的技术经济性能进行对比分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.1.1预应力混凝土的基本概念

1.1.2预应力混凝土的应用与发展

1.2无粘结预应力无梁楼盖的优点

1.2.1降低结构高度及结构自重，经济效益良好

1.2.2布置灵活、增大伸缩缝间距

1.2.3改善结构使用阶段的性能

1.2.4耐久性能好

1.3无粘结预应力混凝土楼盖的研究现状

1.3.1无粘结预应力混凝土楼盖理论研究现状

1.3.2预应力混凝土楼板技术经济性能研究现状

1.4本文研究主要内容

第2章无粘结预应力混凝土无梁楼盖的设计

2.1预应力混凝土结构计算分析方法

2.1.1应力理论(弹性理论)

2.1.2强度理论(极限状态理论)

2.1.3荷载平衡法

2.1.4索梁分载法

2.1.5名义拉应力法

2.2预应力无梁楼盖结构体系的设计分析方法

2.2.1等代框架法

2.2.2有限元单元法

2.2.3两种设计方法比较

2.3无粘结预应力无梁楼盖的设计原则与流程

2.3.1设计原则

2.3.2初步设计阶段

2.3.3预应力筋的估算与布置

2.3.4正截面极限承载能力计算

2.3.5正常使用极限状态计算

2.3.6受冲切承载力验算

2.3.7施工阶段验算

2.4本章小结

第3章无粘结预应力的技术经济影响因素分析

3.1无粘结预应力混凝土无梁楼盖与普通无梁楼盖计算

3.1.1设计资料

3.1.2无粘结预应力无梁楼盖的计算

3.1.3普通无梁楼盖的计算

3.2无粘结预应力混凝土无梁楼盖经济影响因素分析

3.2.1跨度影响分析

3.2.2荷载等级影响分析

3.2.3预应力Np取值影响

3.2.4人材机市场价格变动影响

3.3本章小结

第4章无粘结预应力无梁楼盖综合评价方法研究

4.1楼盖方案综合评价方法概述

4.1.1楼盖方案综合评价方法是对方案进行全局性的评价

4.1.2综合评价分为以下几个步骤

4.2楼盖方案评价目标及指标体系的构建

4.2.1楼盖方案评价体系设计的SMART准则

4.2.2楼盖方案评价指标体系构建方法

4.2.3不同评价主体对指标体系构建中的影响

4.2.4楼盖结构方案综合评价指标体系

4.2.5评价指标分类

4.3评价指标权重的确定方法

4.3.1建立层次结构模型

4.3.2构造判断矩阵

4.3.3计算各指标的权数

4.3.4对判断矩阵进行一致性检验

4.4评价模型的建立

4.5本章小结

第5章工程实例

5.1工程概况

5.2楼盖结构方案的技术经济分析

5.2.1楼盖方案的技术性能分析

5.2.2楼盖方案的经济性能分析

5.3楼盖方案的综合评价

5.3.1综合评价指标内容及权重的确定

5.3.2方案综合评判

5.4本章小结

结论

参考文献

附录A攻读学位期间所发表的学论文目录

致谢