摘要：基于新时代背景下，许多建筑工程中已经开始应用了预应力混凝土，如房建工程、桥梁工程等，这不仅有效节省了钢材，而且加强了工程的安全性与稳定性。然而预应力混凝土作为一种全新的结构，仍然存在着许多问题亟须解决，尤其是预应力混凝土结构设计问题，直接影响着建筑工程的安全性。基于此，本文通过分析预应力混凝土结构设计现状，对其存在着的主要问题进行了研究。
关键词：预应力混凝土结构；设计问题；地基工程；框架结构
近些年来，随着经济的稳步增长，城市建设可谓是日新月貌，一栋栋高楼拔地而起，不同类型的建筑物受到了社会各界的密切关注，而这也使得工程设计日趋复杂。从建筑工程方面分析，其中预应力混凝土结构设计是一项重要内容，直接影响着工程的质量与安全性，然而预应力混凝土结构设计却暴露出了许多问题，所以分析与研究预应力混凝土结构设计问题，保证预应力混凝土结构设计的科学性、合理性具有重大意义。
一、预应力混凝土结构设计现状分析
对于混凝土结构设计工作，为了能够节省钢材，已经在积极推广预应力结构技术，而这也成为了建筑工程结构设计的一项重要方法。近些年来，我国建筑工程技术发展取得了显著成果，在工程中预应力混凝土结构也实现了推广与应用。从本质上分析，预应力混凝土结构是一种新兴的结构形式，关于预应力混凝土结构的研究与发展仍然处于起步阶段，许多计算技术与方法还需要进一步完善，所以在设计中暴露出了许多问题。建筑工程规模与数量的日益增加，为预应力混凝土结构的应用与推广创造了有利条件，而且成为了建筑工程稳定性、安全性的重要保障[1]。之前，预应力混凝土结构基本在单层、多层房建工程中应用，如今在超高层房建工程中也得以应用。随着预应力混凝土技术的不断进步与发展，使得预应力混凝土结构设计日趋规范。
二、预应力混凝土结构设计常见问题
2.1地基工程设计问题
针对地下室的底板设计工作，往往会忽略建筑沉降所造成了附加应力问题。事实上，地下室底板和柱下独立基础承受来自上部的荷载，在共同受力状态西，容易引发沉降变形问题，若是没有考虑到由此形成的附加应力，那么就会威胁底板安全性，甚至会造成底板因承载力不足而发生开裂问题[2]。特别是天然地基，造成的影响更加的突出。若是建筑工程的整体沉降量相对偏小，则可以于地下室底板和持力层间选择褥垫方法进行处理，但是也必须对其他影响要素进行综合性分析。除此之外，关于地下水位呈现季节性变化的地域，则要分析地下室底板受不同水位的影响效果，然后科学进行配筋设计。
2.2上部结构设计问题
在预应力混凝土结构设计时不要设计大刚度单肢剪力墙，防止应力集中，否则可能会破坏结构。与此同时，与上部结构相连的基础构件也要合理设计。对于第一级别剪力墙，其刚度相对比较大，墙肢数至少应设计4肢。若是建筑工程处在地震多发区，必须要加强第一级别剪力墙自身的塑形，还需要借助于级别相对较小的剪力墙有效控制建筑工程变形问题，通过多道设防以免发生次生灾害[3]。但是在面对级别相对较大的地震时，就算是小级别剪力墙能够发挥塑性作用，但是也无法保证建筑工程的安全性。基于此，就需要通过合理设计让一些梁破坏，也就利用延性设计有选择的放弃一些梁，以此确保柱子的安全性，以免建筑物发生倒塌，或者是延长建筑物倒塌的时间，最大程度上减少伤亡。
针对挑梁的端头，需要建立构造柱，将各层间的挑梁进行相关联，然后根据受拉构件基本要求科学设计构造柱。此种设计方法的优势就在于借助于构造柱控制挑梁的变形问题，也就是在发生局部超载问题后，能够将力传递给其它层，从而一起承担，进一步加强结构自身的稳定性、安全性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外，也能够实现外围护墙的有效约束，以免墙体发生外闪问题。从本质上分析，等效荷载指的是能够替代预应力钢筋对结构件作用的一组荷载，其是预应力混凝土结构设计工作中的一项核心参数指标。
2.3钢筋布置设计问题
从建筑工程结构方面分析，构件多是弯、剪构件，所以预应力钢筋线性需要和小弯距图相类似。与此同时，也涉及一些弯、剪、扭构件，比如梁等，若是跨度相对偏大，此种情况下梁内扭矩就比较大，关于预应力钢筋的布置设计，应该参考桥梁预应力钢筋设计以能够有效承担扭矩[4]。具体施工时把梁中受弯预应力钢筋的一侧进行适当的上移，而另外一侧要适当的下移，这样就能够保证预应力钢筋不会发生变形，有效消除掉一些扭矩，使得构件设计更加的科学、合理。针对预应力钢筋具体哪一侧需要进行上移，哪一侧需要进行下移，必须按照的基本原理就是让预应力所形成的扭矩和荷载形成的扭矩方向彼此相反。
三、耐久性设计问题
现阶段，大多建筑工程都缺少耐久性，其根本性问题主要集中在设计方面，尤其是预应力混凝土结构设计。站在建筑工程角度进行分析，耐久性作为评价工程质量的一项核心参考指标，由此设计单位一定要高度关注预应力混凝土结构自身的耐久性设计。然而事实情况却不理想，许多设计单位很少根据建筑工程具体情况科学进行预应力混凝土结构耐久性设计。此外，在进行预应力混凝土结构的耐久性设计时我国采用的设计方法也与国外有着一些区别，以美国为例，在水泥类型与标准方面就有着明显区别，而且组分含量也存在许多区别[5]。总而言之，进行建筑工程预应力混凝土结构耐久性设计时必须在综合分析实际情况之后合理选择设计方法，同时根据有关等级指标明确所有的控制目标，然而我国关于此方面的规定却表现的较为模糊。
四、框架结构设计问题
对于建筑工程而言，框架结构中连梁设计尤为关键。然而纵观建筑工程中框架结构连梁设计情况，发现很多工程都存在着连梁设计问题。一些可能是因为没有高度重视连梁设计，也有一些是对连梁设计缺乏深刻认知。从本质上分析，也有一些是认知存在不足。从本质上分析，连梁指的是连接剪力墙的结构，在发生地震灾害时连梁会先发生开裂，发挥耗能的作用，进而让建筑工程具有一定延性的梁。唯有达到这些要求才是连梁，或者是进行连梁设计才有意义。综合分析建筑工程中框架结构连梁的具体特点，在进行连梁设计时必须要注意下述几点：①关于连梁的抗弯能力要有依据的进行增大，不然就可能会导致连梁延迟性能遭受损坏，无法发挥耗能的目的，从而使得其他结构部件出现损伤，严重影响工程结构延性。②根据我国出台的结构规定要求，连梁设计绝不能搭框架梁。此项规定并不是很严谨，具体的规定应是对于竖向的承重构件不允许搭架。针对连梁的设计主要是在发生地震时可以先开裂，发挥耗能作用，由此其抗剪能够就会直线下降，若是还需要承受竖向荷载，那么就会产生结构连锁破坏。
五、总结
预应力混凝土结构是建筑工程的重要一环，直接关系到建筑物的安全性与稳定性，所以必须要高度重视预应力混凝土结构设计工作。而预应力混凝土结构设计具有综合性、复杂性等特点，这就需要设计人员不断的总结实践经验，丰富理论知识，加大研究力度，从而提高预应力混凝土结构设计的科学性、合理性。
参考文献：
[1]熊学玉,姚刚峰.新型预应力混凝土结构设计理论与进展[J].建筑结构,2018,48(08):1-4.
[2]徐杰,周晓娜,傅传国,戴航.预应力型钢混凝土梁结构设计与研究[J].山东建筑大学学报,2014,29(04):303-307.
[3]冷谦.预应力混凝土结构设计若干问题的探讨[J].广东土木与建筑,2018,25(01):28-31+54.
[4]林洋.基于后张预应力混凝土结构设计的问题研究[J].江西建材,2016(15):33.
[5]梅臣.建筑预应力混凝土结构设计探究[J].居舍,2018(22):128.
论文作者:逯芳
论文发表刊物:《城镇建设》2019年16期
论文发表时间:2019/9/26
标签：预应力论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 建筑工程论文; 混凝土结构论文; 耐久性论文; 结构论文; 《城镇建设》2019年16期论文;