1.1 Desenvolvimento e aplicação da tecnologia de prostress

Antes dos membros estruturais da engenharia suportarem cargas externas, as tensões de pré-compressão são aplicadas aos membros de tração para aumentar a rigidez dos membros, retardar a ocorrência de fissuras e aumentar a durabilidade dos membros.Para a estrutura mecânica, o estresse é gerado antecipadamente para aumentar a rigidez da própria estrutura e reduzir a vibração e a deformação elástica. Fazer isso pode melhorar significativamente a resistência elástica do membro de tensão e tornar a capacidade de rolamento original mais forte. Esta tecnologia é chamada de tecnologia de pré-stress.A tecnologia de pré-tensão inclui o cálculo da força do componente, materiais de pré-tensão, sistema de ancoragem e construção de pro-tensão.

De acordo com diferentes técnicas de construção, a tecnologia de protensão é dividida em método de pré-tensão e método pós-tensionamento. Como um importante ramo da tecnologia de protensão pós-tensionamento, os tendões de protensão externa são simples e fáceis de ajustar, simplificando os procedimentos operacionais de pós-tensionamento e encurtando muito o tempo de construção. Ao mesmo tempo, como os tendões protendidos estão dispostos fora da teia, é conveniente fundir concreto. Devido à localização dos tendões protendidos, o dano ao atrito durante o processo de construção é reduzido e a substituição dos tendões protendidos é conveniente e fácil. Especialmente em reforço estrutural, como reparação de defeitos estruturais de ponte e melhoria da capacidade de rolamento, tecnologia de protensão externa é amplamente utilizada.

1.2 Desenvolvimento de materiais protendidos

Com o contínuo avanço da tecnologia de protensão, os materiais de protensão também continuaram a desenvolver-se.A pesquisa e aplicação de materiais protendidos são divididas nas seguintes barras de aço estirado a frio, fios de aço estirado a frio, barras de aço protendido de média resistência, fios de aço protendido de baixa resistência de alta resistência, fios de aço estirado, fios de aço e materiais não metálicos pré-stressados.De acordo com o processo de produção e construção, ela pode ser dividida em materiais pré-enfraquecidos e não-ligados.Com o desenvolvimento da tecnologia de protensão e o acúmulo de experiência prática, materiais de protensão também têm sido continuamente melhorados na construção tensionamento e ancoragem, anti-corrosão e técnicas de proteção, e uma variedade de métodos de construção de prostressing e tecnologias patenteadas foram formados.A produção e a construção de materiais também formaram normas nacionais e normas da indústria correspondentes, tornando a tecnologia de protensão mais madura e atendendo a muitos tipos de requisitos estruturais.

2.1 Tecnologia de reforço de pré-tensão externa

A tecnologia de reforço de protensão externa é uma tecnologia de reforço de tensão ativa. Aplica tensão adicional para reduzir a força interna da estrutura original, melhorar o estado de tensão da estrutura original e aumentar a capacidade de suporte da estrutura original.O reforço externo protendido é geralmente baseado nos resultados de teste e identificação das estruturas.O reforço inclui: reforço para melhorar o desempenho normal da estrutura, ou seja, reforço para reduzir a deformação estrutural ou reduzir as fissuras estruturais; reforço para melhorar a capacidade de rolamento estrutural; reforço sísmico, etc.

2.2 Materiais de reforço externos protendidos

Como o prostress externo está localizado fora da estrutura e é facilmente afetado pelo ambiente externo, seus requisitos anti-corrosão são relativamente elevados. Nesta fase, materiais de protensão externa são geralmente de alta resistência e baixa relaxação fios de aço pré-stressados não ligados, fitas de aço prostressadas epoxy pulverizadas, fitas de aço pré-stressadas epoxy pulverizadas, folhas de fibra de carbono, etc.O sistema de âncora é geralmente liga de cobre banhada a zinco ou âncora cromada com uma tampa protetora. Ao mesmo tempo, a protecção das estruturas externas protendidas é particularmente importante.

2.3 Propriedades mecânicas da armadura externa protendida

Os tendões protendidos externos estão localizados fora da estrutura e podem estar ligados à estrutura apenas na área de ancoragem e no bloco de giro. Portanto, o estresse dos tendões protendidos externos é determinado pela deformação global da estrutura. Naturalmente, torna-se um componente separado em relação à estrutura integral.

As áreas onde o prostress externo é submetido principalmente ao stress concentrado são o bloco de direção e a área de ancoragem.

Após a aplicação da protensão externa à estrutura, o foco principal da protensão está na área de ancoragem e na posição do bloco de direção. Sob a ação da carga dinâmica, os tendões de protensão externa e a estrutura original vibram de forma independente, e os dois tendem a ressoar.Fadiga falha de âncoras e fadiga de flexão falha de tendões pré-stressados em membros da direção são propensos a ocorrer, especialmente durante o reforço sísmico.

Para a estrutura prostressada original, após a estrutura ser externamente prostressada, a tensão da estrutura prostressada original será relativamente liberada, e a força interna da estrutura será redistribuída.

2.4 Características do reforço externo protendido

Como a protensão externa está localizada fora da estrutura, tem vantagens únicas durante a construção, e tem sido amplamente utilizada em reforço de ponte.

• Pode ser inspecionado, mantido e substituído dentro da vida útil da estrutura;

• Processo de construção simples, menor interferência no tráfego, equipamento simples necessário, menor entrada de mão-de-obra, curto período de construção e evidentes benefícios econômicos; pequenos danos à estrutura original, sem afetar a folga sob a ponte;

• A forma do feixe é simples, a perda de atrito é pequena, e o controle de qualidade durante a construção é conveniente;

• Ele pode melhorar ou restaurar grandemente a capacidade de rolamento e resistência à fissura da ponte, e o efeito de reforço é óbvio.

A tecnologia de protensão externa é usada para reparo e reforço de ponte. Tem as características de construção simples, curto período de construção, baixo investimento e efeito óbvio. Pode ser implementado sem interromper o tráfego e tem poucos danos à estrutura.

Como tecnologia de armadura ativa, o momento de flexão inversa gerado pela pré-carga compensa a força interna gerada pela carga parcial, que pode melhorar seu desempenho e aumentar muito sua capacidade de rolamento. Deve ser dada prioridade à selecção dos métodos de reforço.