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「预应力」是什么能通俗地说一下吗?

2020-07-22 09:28 作者:尊龙游戏 点击:

  (2) 把头发穿过皮筋,这时候为了扎得更紧,我们会让皮筋围着头发多绕几圈;

  (3) 放松皮筋,头发会阻碍皮筋回缩。由于头发的阻碍,皮筋没法恢复到自由长度,预先施加的拉力就部分留存在皮筋中;力的作用是相互的,皮筋上的拉力对于头发来说就是压力;

  (4)至此,扎头发结束。此后,只要皮筋不松,头发都要承担这个预先施加的压力。这个压应力就是所谓的预应力。

  第二个例子,是教材中的常用例子:扎木桶。预先张拉拧紧环向竹箍,给木桶板施加预先压力,封闭木板桶间缝隙,以防止渗水。

  (3)、施加预应力的过程是:先张拉,后释放;释放过程中,变形受到永久阻碍(头发或木桶),实现预应力的施加与留存。如果细心一点,还能注意到这个过程预应力有损失。

  目的:混凝土抗拉能力和抗压能力相差太过悬殊。根据使用过程中的荷载特点,可以预先给使用过程中的受拉区施加压力(与此同时,将来的受压区可能也会受到拉力)。如此,可以调节拉力与压力的平衡,防止混凝土过早开裂。实质上,就是利用混凝土较强的抗压能力弥补抗拉能力的不足。

  预应力混凝土是根据需要人为地引入某一数值与分布的内应力,用以全部或部分抵消外荷载应力的一种加筋混凝土(

  值得注意的是:广义上讲,预应力就是有目的的施加某种数值与分布的内应力,不仅仅预压力是预应力,根据工程需要,也可以预先施加拉力,这也是预应力。

  我们给一个构件的力,其实是在它的初始状态下的一个增量,然后得到最终状态。于是便可以通过调整这些构件的初始状态,来改变他们的最终受力状态,来让它们的性能充分发挥。这也就是“预”应力。

  原因就是先把辐条进行张拉,大概几十公斤的预张拉力,这样有人骑上自行车,辐条内部的力也就是这些预张拉力减掉人的体重,最终还是处于受拉的状态,便不会被压弯。

  有些构件抗拉比较强,比如这些辐条,直接压它可能几公斤就弯了,但可以很大程度的受拉;有些则是受压比较强,比如各种石头或人造石头混凝土,很难压坏却一拉就断。

  针对不同的构件,便可以对它们进行预拉和预压,以使得它们可以承受更大的增量。

  情况一(普通钢筋混凝土):你把手搭在门上,不主动用力,歹徒强行推门,由于你被动用力,所以歹徒在加大力气后,门慢慢开始出现缝隙(混凝土构件出现裂缝),歹徒力气大到一定数值N,你被推到,门被推开,歹徒进来。

  情况二(预应力混凝土):你把手搭门上,主动用F大小的力挡门,歹徒慢慢开始推门,歹徒力气小于F时候,他推不动门。慢慢的,他加大了力气,直到超过F时候,门被慢慢推开缝隙,最终力气加到N(同一个)时,你被推到,门被推开,歹徒进来。

  先趴在地上做个俯卧撑的动作,撑起来双臂,腰部有下坠的趋势,选择绷紧肚皮,就会抑制下坠。

  一根梁,搭在那里,会向下弯曲,先给他从下边穿一束钢绞线,把钢绞线拽紧了,类似与你绷紧肚皮一样,就是预先给梁施加一个应力,来抵消向下的趋势。

  预应力混凝土构件其实是一个比较好理解的概念,主要在于理解两个材料的性质,即混凝土和钢筋,而预应力混凝土就是发挥这两种材料的长处,让钢筋混凝土能够承受更大的力,下面我用通俗的语言来解释一下原理。

  混凝土这种材料有一个很明显的缺陷即抗压不抗拉,也就是不容易压坏但是容易在拉力作用下开裂,但是在实际工程中,很多构件都会不得不面对很多拉力,比如一根混凝土梁在承受压力的时候,上方受压力,下方则会产生一个拉应力,简单画个草图就像这样:

  但是钢筋的特性不太一样,在受拉力作用的时候,钢筋会有一个弹性阶段,通俗来说就是拉这一段钢筋,只要拉力在钢筋弹性阶段以内,钢筋的应力和应变成比例增长,若此时卸去荷载,钢筋的应变可以恢复,这样的话,在制作钢筋混凝土构件时,把混凝土受拉部分的钢筋提前提供一个拉力,在此基础上浇筑混凝土制作而成混凝土构件,这个钢筋在整个构件中会不段想要收缩恢复成最初的长度,但是混凝土会限制他,因为混凝土抗压不抗拉的特性,钢筋收缩产生的力对混凝土产生的是压力,但是这一部分混凝土在实际工程中却负责承受拉力,此时钢筋产生的力成为了一定的储备力,使构件能够部分或者全部抵消荷载产生的拉应力从而弥补混凝土抗拉能力的不足,用图表示的话是这样的:

  此时钢筋提供的预加力就称为预应力。手机码字,不知道解释清楚没,希望有帮助!

  是橡皮筋,拉紧状态下的橡皮筋,就是预应力的;松弛状态下的橡皮筋,就不是预应力的。

  预其实就是提前准备,预防的意思,应就是即将应对的东西,力就是即将接受的外在力

  总结就是提前准备好压力来应对即将遇到的外在力,让提前准备好的力抵消掉即将应对的压力,是二者结合时候达到新的平衡。

  举个例子,我们自己在抵抗别人打击的时候,我先在肚子上吸口气产生内压力,当别人外力施压在自己肚子上的时候,刚好抵消掉这些力量,是内部保持不受伤。

  再举个例子,我们知道的弓。普通的弓是一根直条用线拉弯,来产生力。更厉害的弓叫反曲复合弓,是在本身弯曲的条上面反向使弯曲的条变直然后做出弓。这样的好处就是在射箭的时候,反曲复合弓给弓箭的能量是普通弓的能量再加上使弯曲条变直的能量的总和(实际中会更多,形变越大力量多大)这个就是预应力更加厉害了。

  在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢筋,施加预压应力,提高构件的刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。对于机械结构来看,其含义为预先使其产生应力,其好处是可以提高构造本身刚性,减少振动和弹性变形。这样做可以明显改善受拉模块的弹性强度,使原本的抗性更强。

  在结构承受外荷载之前,预先对其在外荷载作用下的受拉区施加压应力,以改善结构使用的性能的结构型式称之为预应力结构。

  如木桶,在还没装水之前采用铁箍或竹箍套紧桶壁,便对木桶壁产生一个环向的压应力,若施加的压应力超过水压力引起的拉应力,木桶就不会开裂漏水。在圆形水池上作用预应力就像木桶加箍一样。同样,在受弯构件的荷载加上去之前给构件施加预应力就会产生一个和与荷载作用产生的变形相反的变形,荷载要构件沿作用方向发生变形之前必须最先把这个与荷载相反的变形抵消,才能继续使构件沿荷载方向发生变形。这样,预应力就像给构件多施加了一道防护一样。

  从工程角度说,预应力可以认为是当前载荷工况分析前或是构件被使用前,结构中已经存在的应力。

  用模态分析法分析吉他琴弦的振动频率,在此之前琴弦已经被拉紧,受拉力而产生应力。而且这个拉力的大小会直接影响弦的振动频率,也就是弦的预应力不可忽略,此时应该进行预应力模态分析。

  木桶制作时,通过竹箍前木桶板压紧,产生形变闭合间隙以防渗水。在木桶装水,内壁面水压力前,结构中已经存在应力。

  预应力是在工作前就人为施加的力,用来减轻对我们不利的应力,或者增强对我们有利的应力。

  但拖把本身重量提供的摩擦力不足以拖干净,我们想让它大一点,于是我们人为地施加一个压力,增大了摩擦。

  简单地说,预应力就是把混凝土(其他材料也可)预先勒紧,等受到拉力时就不容易裂缝了。

  凑个热闹!借一楼徐老师皮筋的例子,当我们把皮筋在完全自然放松状态下两端固定,比喻混凝土梁两端的固定支座,然后用手轻轻按压,皮筋会很轻松的弯曲,甚至不用力按压,皮筋也会因为自重原因产生微微向下挠度。实际结构中为了解决这个问题,并且充分发挥结构的作用,采用预应力,就好比先将皮筋拉紧(弹性范围内)然后再固定,这时皮筋在受力时所产生的难度就会大大减小,并且充分发挥了皮筋的作用,在实际结构中,混凝土抗压,钢筋抗拉,两者分工不同,但由于普通混凝土自身笨重、徐变等原因,在受力中发挥的作用总是事倍功半,为了减小混凝土开裂,给预应力筋预先施加拉力使之产生回缩的力,并由两边固定端传递给混凝土梁以此对混凝土产生预压力,就像皮筋一样紧紧的绷住!由此可知……(手机码字,望谅解

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