1.7预应力砼技术在深基坑开挖、边坡稳定、大面积重荷载基础底板、高层建筑转换梁和转换板、加固工程、大型结构吊装就位等领域应用也很普遍,会议在这些方面展示了不少工程实例。
2预应力砼结构抗震问题
当前国际砼结构工程界对预应力砼结构抗震问题给予很大的重视。日本方面,在1995年神户——大坂地震之后,结合砼结构(包括预应力砼结构)在地震中的实际表现进行了调查并作了大量研究工作。其它国家也作了不少研究工作,现就本次会议这方面的有关内容简介如下:
(一)日本经验:预应力砼结构在日本大坂——神户地震中的表现良好,题为《预应力砼结构的动力性能》对该地震区域100栋预应力砼结构进行调查和研究。文中指出,这100栋房子其中10栋是预制预应力砼结构,90栋是现浇预应力砼结构。100栋中,仅有一栋受到严重损坏,其余99栋状态非常好。作者将这100栋房子分为五类以现场的记录的地震波对这五种类型房子进行线性动力分析和非线性动力计算分析。计算分析结果和现场结构的地震反映表现类似,其结论是按照1981年日本建筑规范按强柱弱梁强度型的设计的预应力砼建筑抗震机理和性能良好。
日本大坂——神户地震表明,预应力结构在地震区是能够应用的,和普通钢筋砼结构一样,需要的是合适的设计和施工。
(二)采用竖向预应力加固普通钢筋砼柱提高砼结构抗震性能。
在1995年日本神户——大坂地震中,地震水平加速度达到重力加速度的量值,相当多的普通钢筋砼柱被破坏。采用竖向预应力砼柱,可以提高柱的'抵抗水平荷载的能力,同时在地震之后又能很快的复原。——实际地震破坏多发生大震之后的结构变形带来非结构部分的破坏,采用预应力结构,在地震卸荷之后能迅速复原,避免结构及非结构的破坏。
(三)新西兰经验——预制预应力砼有良好的抗震性能,在新西兰得到广泛应用。
新西兰是地震高发区,对于结构抗震要求相当严格。采用预制预应力砼结构,最大优点是能在构件选择的部位在地震作用时发生屈服,产生塑性铰,提高整个结构的延性和耗能能力,而避免损坏。因而具有良好抗震性能。采用能量设计方法和预制构件合适的安装方法建造的预制预应力砼结构在新西兰得到普遍使用,具有工程质量高、节约现场劳动力及模板以及缩短工程工期各方面效益。
总之,预应力砼结构(预制的和现浇的)不仅是楼盖结构,还是抗侧力的框架结构都可以在地震区使用,其设计主要要求是“强柱弱梁”,在地震时,使塑性铰主要发生在楼盖部位。
3预应力砼技术在一些典型建筑工程使用的实例。
(一)日本阿沙加市政中心体育馆。直径110m的拱型层顶,复盖土重50-60KN/m2。采用预制预应力拱梁——板结构,组装时用30根环形预应力大束,每束张拉力为8070KN。根据荷载进行三次张拉。工程进行了动力分析,并有数百个应力和应变试点,检测结果和计算吻合。该工程是日本最大的地下拱型运动场建筑。该工程获得国际预应力协会1998年大奖。
(二)法国斯特拉斯堡欧洲议会中心。
法国斯特拉斯堡欧洲议会中心建筑是一座应用现代砼和预应力结构技术实现新型的建筑艺术的优秀建筑例子。
该议会中心21层高为72m,直径为94m,从地震要求,该工程必须是一座无伸缩缝的环形建筑。而只有建造对楼板施加环向预应力才能满足结构在地震作用时应力和变形要求,从而实现建筑美学对该建筑物造型的要求。同时该建筑物的高度不能超过附近的教堂,采用预应力楼板减少结构高度。
由于该建筑在环向和径向都有剪力墙,为使楼板建立有效的预应力,环形楼板分为四组,分别浇注和张拉,砼采用C30,仅4-5天达到C21-C23MPa即可张拉。
该工程环形预应力工艺采用了游动型锚具等新型工艺,保证预应力施工的质量和速度。
(三)泰国曼谷AmanAtrium大厦。
该大厦为28层(包括3层地下室)商业综合建筑,建筑面积为6万m2。建筑长度为80m,开间为8.2m,横断面中间跨为9.7m,向二边各挑出4.9m的平台。建筑的内部布置和外部造型要求使用预应力平板。采用直径为12.7mm无粘结预应力束,在横向集中在柱上扁梁布束,纵向均匀布置。板厚20cm,以长度方向平均计算纵、横向各为2.9束/m.80m方向没有伸缩缝,仅设置后浇带。