摘要
预应力技术可以改善钢结构的强度、刚度和稳定性，调整钢结构的动力性能。本文通过分析预应力钢结构的受力机理和加载方案，针对桥式起重机箱型梁设计了预应力结构型式，经过静力和动力计算，推导出符合国家规范且能在工程上推广应用的预应力计算公式和方法。总结出预应力箱型梁的静强度、刚度、疲劳强度等力学性能均优于同类型普通箱型梁，且预应力箱型梁可以通过调整频率，改善动力性能。另外，在对拉索进行了非线性分析计算后，结合工程上的具体情况，提出了利用挠度进行预应力控制的实用方法，且在此基础上推导出工程上简单易行的拉索预应力计算公式和拉索自应力计算公式。指出工程上可以通过引入自应力系数β，快速安全地将自应力的非线性计算简化为线性计算。
1 绪论
1．1 前言
预应力技求出现很早，它具有可以扩大材料的弹性工作范围，提高结构承载能力和减小结构变形等优点。预应力钢结构研究受到各国学者的重视，研究工作不断深入。预应力技术在钢结构中的应用越来越广泛，而且已经发展成为一门新的专门学科。与普通钢结构相比，预应力钢结构具有以下优点：
1．充分利用材料强度潜力，以提高承载力。
2．改善结构的受力状态以节约钢材。
3．提高结构的刚度和稳定性，调整其动力性能。
因此，在我国钢结构日益发展的形势下，大力开展预应力钢结构计算理论和设计方法的研究，寻求和掌握节约钢材的理论和途径，并创建新的更为合理的钢结构体系是我国当代科技工作者的历史责任，其意义是很深远的。
而箱型梁金属结构是工程中应用最普遍的承力结构，其具有断面形状规范、结构紧凑、稳定性好、承载能力大及加工制造方便等优点，为起重机械广泛采用。图1-1给出几种箱形梁的截面形式。其中(图1-1a，b)图都是单箱形，其翼缘分别不设或设有纵向加劲肋；(图1-1c)图则为双箱形，两个箱形截面的上翼缘和带有纵向加劲肋的板连成一体，并有悬伸部分。箱形梁能够比较充分地发挥钢材的效益，因此，耗钢少而重量轻。翼缘板的纵向加劲肋一起受力是有效利用钢材的原因之一。由于翼缘两边都连于腹领，还时常配以纵向加劲，板的厚落可以用得小些，钢材质量容易保证。箱型梁的抗扭性能也比较好。此外，梁的外表平整，不仅美观还有利于防锈，维修费用低。
所以，针对起重机箱型梁进行预应力的研究，具有十分重要的现实意义和实用价值。
Prestressed technology can improve the strength and rigidity and stability, and adjust the dynamic performance of steel structure. Based on the analysis of stress theory and loading draft of prestressed steel structure, a kind of prestressed structure had been designed for bridge crane box girder. Through the static and dynamic computation, the prestressing formula and the method had been derived and had been extended to application because of they conform the national normative law , and inferred the conclusion that the static strength and rigidity and stability and fatigue strength of the prestressed crane-box-girder is further more advancement compare to the general crane-box-girder, and the dynamic performance had been improved by control the frequency of the prestressed-crane-box-girder. Further more, through the nonlinear analysis and computation on bracing wire, and combined with the concrete engineering case, a applicable prestressing-control-method of deflection had been induced that can derive the computation of prestressed force and self-prestressed force on bracing wire. Based on it, the self-prestressed force nonlinear-computation can simplify to the linear-computation quickly and safely through inducting the coefficient ( ) of the self-prestressed force. So, we can improve the performance of crane-box-girder at any time.
引文
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