预应力混凝土连续梁的分析

克里斯伯戈因

2005年3月26日

1 简介

这次会议召开的主要目的是对结构的分析和开发，而不是讨论材料的强度，但是要想有效在使用预应力混凝土材料需要依靠适当的结构分析和对材料的性能的认识。预应力混凝土结构的设计在没有专家参与的情况下，人们在进行设计时会出现很多错误或者会花费大量的时间进行方程式的推导求解。

预应力混凝土材料和其他材料的在基本性能上有很大的区别。静定结构在不加荷载的情况下是不会有应力产生的，内力的解是在完全可行解内；在超静定结构当中，由于各种因素的影响，引起了缆绳的徐变和热效应从而导致出现各种自应力。这些问题是如何被认识并且如何处理的呢?

自从19世纪末钢筋混凝土开始被埃纳比克应用和发展以来（库萨克1984），它被人们认识到如果把预应力钢筋砼混凝土放在一起，它们能够很有效的结合起来。如果它们能够结合在一起这样的话就会降低开裂的可能性，并且能够增加刚度和提高耐久性。通过Leonhardt (1964) 和Abeles (1964)对这些尝试详细的介绍，我们可知早期尝试的失败是因为初始预应力的过早消失，残余的结构行为仿佛是被加强了。

1927年 弗莱西奈在维希附近的阿列河上完成了对浅拱在三个桥梁上的下沉的观察，这直接导致了预应力混凝土的发展（Freyssinet 1956）。第二次世界大战只有Boutiron桥幸存下来(图1)。迄今为止它被人们认为是一个杨氏模数混凝土而被固定保留下来，但是他认为过度的变形会导致徐变的发生，这就解释了早期试验当中为什么预应力会消失。由于弗莱西奈使高强钢筋能够被正确使用，因而一些预应力会在徐变后也将存在，这就导致高性能混凝土被使用，使得徐变的总变量达到最小。弗莱西奈早期是在各个地方书写关于预应力混凝土的工作。

大约在同一时间内他在英国的一所建筑研究所进行徐变实验((Glanville 1930) and (1933))。他通过对徐变的发现而获得荣誉备受人们的讨论，但是他清楚的认识到自己获得的荣誉是因为他能够成功的使用预应力混凝土的知识。

至今仍然有许多关于预应力混凝土是如何工作的相关问题没有被理解，其中一部分原因是因为有多个理论在解释它。由于这些不同的理念的存在着一定的矛