我国预应力混凝土是随着第1个五年计划的实施于20世纪50年代中期开始发展起来的, 其发展可划分为如下4个主要时期: (1) 1956—1964年, 推广应用预应力混凝土的主要目标是节约钢材, 即以预应力混凝土结构构件代替钢结构构件, 以预应力钢弦混凝土轨枕代替方木轨枕等。 (2) 1965—1977年, 全国城乡大力推广低碳冷拔钢丝和中小预应力混凝土结构及构件, 开始研制高强预应力钢材和预应力张拉设备。 (3) 1978—1997年, 我国进入了预应力工程技术全面高速发展时期。这段时期广泛采用高强钢材和高强度等级混凝土;大跨度、大空间预应力混凝土结构和多、高层预应力混凝土建筑, 以及特种预应力混凝土工程大量建成;预应力混凝土结构在建筑工程中得到了广泛应用, 如北京饭店贵宾楼、广东国际大厦、北京首都国际机场停车楼、北京东方广场等大型、高层与超长结构工程;中央电视塔、天津电视塔及东方明珠电视塔塔身均采用了竖向超长有粘结预应力技术。 (4) 1998年至今, 预应力工程技术进入稳定发展新时期。近20年来, 大型、标志性工程广泛采用预应力技术;复杂、超长预应力混凝土结构工程大量建成;预应力钢结构取得了突破性进展, 得到了长足发展。预应力混凝土结构及预应力钢结构在北京2008年奥运工程、2010年上海世界博览会、2010年广州亚运会等大量体育场馆和重要工程中得到广泛应用。

公路与铁路桥梁一直是预应力混凝土结构应用最多、最为广泛的工程领域。20世纪70年代铁路桥梁大量采用标准化的后张法预应力混凝土预制梁, 跨度由24m扩展到40m, 到1981年底, 已建成这种铁路桥15 000孔以上。30多年来, 随着我国高速公路和铁路客运专线建设的大规模开展, 预应力混凝土结构与配套产品呈现高速发展趋势。桥梁工程建造技术已跻身于国际先进行列, 如苏通长江大桥、香港昂船洲大桥、东海大桥和杭州湾大桥等分别创造出许多具有世界先进水平的施工技术与工程纪录。京沪高速铁路等大批铁路桥梁普遍采用预应力混凝土结构。

1956年, 为满足我国第1个五年计划的需要, 成功试制了预应力钢丝, 但抗拉强度仅为1 000~1 200MPa。1963年, 为满足南京长江大桥引桥预应力结构设计需要, 试制成抗拉强度为1 570~1 760MPa的预应力钢丝。1984年, 引进意大利生产设备, 生产出了低松弛预应力钢丝和镀锌预应力钢丝。1988年, 引进意大利低松弛预应力钢绞线生产设备、检测设备, 建成中国第1条高强度、低松弛预应力钢绞线生产线。1998年中国预应力钢绞线产量约24万t, 到2009年使用量约380万t, 2016年全年钢绞线实际产量约450万t。近年来经过国家产业结构调整, 目前我国共有长期稳定钢绞线厂家约42家, 钢绞线生产线约200条, 年设计产能达600万t左右。中国预应力钢绞线生产制造规模已达到世界第一, 我国已成为全球最大的预应力钢绞线消费市场。

预应力锚固体系主要包括夹具、锚具、连接器、配套的传力与锚下构造等, 锚固体系的发展与预应力使用钢材产品品种的不断发展密切相关, 即新的预应力使用钢材产品规模化生产带动新的锚固体系不断出现。早期预应力使用钢材主要有钢筋和钢丝, 因此锚夹具有用于钢筋的镦粗夹具、螺丝端杆锚具、帮条锚具等;用于钢丝的圆锥形夹具、楔形夹具、波形夹具、锥塞式锚具、楔块锚具和钢管混凝土螺杆锚具等。

1984年, 原建设部将钢绞线预应力张拉锚固体系的研究列入科学技术开发计划。经过几年的研制试用, 于1987年前后推出了XM与QM 2种预应力体系。随后YM, B&S, OVM体系等相继研制开发成功, 我国的预应力张拉锚固技术得到了迅速发展, 产品不断完善, 达到国际先进水平, 国内著名体系包括OVM, QM, LQM, B&S等。2006年以来, 国内每年使用锚具约6 000万标准锚固单元, 近几年锚具年产量已达1亿孔以上, 数量达到世界第一。

从20世纪80年代初至今, 伴随着中国经济的高速发展, 预应力技术得到了前所未有的大发展, 预应力混凝土结构应用出现在超高层、超大跨、超大体积、超长和大面积、超重荷载等工程中, 创造出许多具有国际先进水平的工程纪录。建筑工程、桥梁工程和特种结构工程的大量建设促进和推动了现代高效预应力体系和产品的发展与成熟, 适应现代预应力结构发展的设计理论研究和设计规范标准也有较快发展。

1980年中国土木工程学会成立了混凝土与预应力混凝土分会, 并于同年召开第1届预应力混凝土学术会议。1983年年底编成《部分预应力混凝土结构设计建议》, 该建议于1985年出版, 在国内工程界引起巨大反响, 并促进了预应力混凝土的广泛应用。近40年来, 预应力混凝土结构理论和试验研究取得了巨大进展, 科研成果显著, 出版了一系列重要专著和设计与施工手册等;相应的设计标准、规范与规程不断更新和发展, 如GB50010—2010《混凝土结构设计规范》、JGJ92—2016《无粘结预应力混凝土结构技术规程》、JGJ140—2004《预应力混凝土结构抗震设计规程》、JGJ369—2016《预应力混凝土结构设计规范》。综合预应力混凝土结构设计、施工与规模空前的工程应用实践经验总结, 构成了中国当代预应力混凝土结构与技术的丰富知识体系。

早在19世纪后期, 土木工程领域的工程师为了克服钢筋混凝土裂缝问题而提出了预应力混凝土的概念, 并开始了探索试验和实践。由于受到当时科学技术和工业化整体水平等的制约, 尽管这段时期产生了许多预应力技术专利, 但直到1928年法国著名工程师Eugene Freyssinet提出预应力混凝土必须采用高强度钢材和高强度混凝土, 并认识到了混凝土的徐变和收缩等对预应力损失的影响之后, 预应力混凝土方获得实用性成功。

预应力混凝土技术按施工工艺可分为先张法预应力和后张法预应力, 先张法预应力技术可用于生产预制预应力混凝土构件;后张法可以通过有粘结、无粘结、缓粘结等工艺技术实现, 也可采用体外束预应力技术。

有粘结预应力混凝土是指预应力筋完全被周围混凝土或水泥浆体粘结、握裹的预应力混凝土。先张预应力混凝土和预设孔道穿筋并灌浆的后张预应力混凝土均属于此类。国内70年代研制成功JM15锚具, 80年代我国研制成功锚固多根钢绞线及平行钢丝束的XM, QM, B&S, OVM锚具及相应的连接器, 材料、技术及其标准规范的配套完善, 促进了有粘结预应力技术迅速在房建、桥梁、水工和特种结构工程中的广泛应用, 取得了明显的经济和社会效益。

无粘结预应力混凝土是指预应力筋伸缩变形自由、不与周围混凝土或水泥浆体产生粘结的预应力混凝土, 无粘结预应力筋全长涂有专用的防锈油脂, 并外套防老化的塑料管保护。无粘结预应力成套技术包括采用挤出涂塑工艺制作无粘结筋的生产线及工艺参数, 张拉锚固配套机具, 以及无粘结预应力混凝土结构设计与施工方法。该技术1989年通过鉴定, 研究成果达到国际先进水平。自1990年分别列入原建设部“八五”科技成果重点推广项目及国家科委“八五”第1批20项科技成果重点推广项目以来, 已在国内数百项多层、高层建筑楼盖及特种结构中推广应用, 面积达数千万m², 经济和社会效益明显。20世纪90年代行业标准JGJ92《无粘结预应力混凝土结构技术规程》等陆续颁布, 使该成套技术更趋于完善并在国内重大工程中广泛应用。

我国现代预应力钢结构的发展始于20世纪50年代后期和60年代。但是直到20世纪80年代初期, 我国预应力钢结构的总体发展水平还比较落后, 工程实践有限, 理论储备也不足, 与国际发展水平差距很大。自20世纪80年代中期起, 预应力钢结构进入了较好的发展状态。工程实践的数量有较大增长, 结构的应用形式趋向多样化, 理论研究也逐步配套, 包括柔性结构的形态分析、风效应分析、地震效应分析等基础性的理论研究也逐步开展。

进入21世纪后, 我国预应力钢结构在结构体系、设计理论、施工技术以及工程应用等诸多方面获得了前所未有的发展。单向张弦结构开始在一些重要的工程中得到应用, 代表性的工程如广州国际会议展览中心、哈尔滨国际会展体育中心、北京农业展览馆等。从2005年开始, 以2008年奥运会为契机, 激起了工程师在建筑领域创新的热情。预应力钢结构开始在奥运场馆中大量应用, 其中有一些结构体系是首次在大型场馆应用, 如国家体育馆的双向张弦结构, 平面尺寸114m×144m;北京工业大学羽毛球馆的弦支穹顶结构, 跨度90m;北京大学乒乓球馆辐射式布置的空间张弦结构等。奥运场馆预应力钢结构的成功应用, 为之后的推广应用产生了巨大的示范效应, 使得预应力钢结构逐渐为业内工程师和业主广泛理解和接受。从2008年以后, 每年都有许多预应力钢结构建成, 规模越来越大, 结构体系也越来越多样化。典型工程如佛山世纪莲体育场、宝安体育场、盘锦体育场的大跨度索膜结构, 徐州奥体中心体育场大开口弦支穹顶结构、鄂尔多斯伊金霍洛旗索穹顶结构、天津理工大学索穹顶结构等, 建成后使用情况良好。至今在我国新建大跨度空间屋盖结构工程项目中, 预应力钢结构已占有十分重要的地位。

随着近年来新材料、新工艺、新结构发展迅猛, 在钢结构领域中预应力钢结构的应用有着很大的覆盖面。尤其对大跨度空间结构, 其技术经济效益更为显著。预应力钢结构应用广泛的领域可包括公共建筑的体育场馆、会展中心、剧院、商场、飞机库、候机楼等;高耸构筑物是利用预应力增强结构刚度的一种类型, 如北京华北电力调度塔以及许多高压输电线路塔架等。把预应力技术用于服役钢结构的加固补强上更是种类繁多, 并具有特殊效果。此外, 预应力技术在轻钢结构、钢板结构中的应用研究也在进行中, 可以预期预应力钢结构的应用发展具有良好的前景。

建筑用索可以归纳为钢丝缆索、钢拉杆和劲性索等。其中, 钢丝缆索包括钢绞线、钢丝绳和平行钢丝束等。柔性索可采用钢丝缆索线或钢拉杆, 劲性索可采用型钢。预应力钢结构中经常使用的拉索如下:钢丝束拉索、钢拉杆及锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢绞线拉索 (高钒拉索) 等。

拉索经常采用的锚具形式有热铸锚锚具和冷铸锚锚具;钢绞线索体可采用夹片锚具, 也可采用挤压锚具或压接锚具;承受低应力或动荷载的夹片锚具应有防松装置。锚具选择可根据节点的构造要求以及预应力施加方式确定, 还应满足安装和调节的需要。

2000年以前, 尚无专门的预应力钢结构方面的标准或规范, 给实际工程的设计、施工与验收带来困难。随着预应力钢结构的研究工作充分开展, 大量工程的兴建, 制定了CECS212∶2006《预应力钢结构技术规程》, 适用于工程建设设计、制造与施工, 主要内容包括结构设计基本规定、材料和锚具、结构体系及其分析、节点和连接构造、施工及验收、防护和监测等方面。JGJ257—2012《索结构技术规程》系针对索结构方面的一部技术规范。

广东国际大厦主楼 (1990年) , 结构为筒中筒, 63层, 总高度200.18m。内外筒间采用无粘结预应力楼盖体系, 跨度7.0~9.4m。该工程是国内早期无粘结预应力应用于超高层建筑的典型实例。广东国际大厦主楼如图1所示。

东方广场结构形式复杂, 3层以上为12个独立塔楼, 其中2栋 (W2, F1) 楼受实用功能要求跨度较大, 为解决结构刚度问题, 采用无粘结预应力扁梁, 梁跨约12m, 既增强了整体结构功能, 又减小了梁板挠度, 提高了整体结构刚度又加强了结构抗震性能。2层以下各塔楼、裙房联系在一起, 不设温度收缩缝, 结构形成整体平面, 单层面积达7万m²。在设计施工过程中, 为了克服混凝土的收缩、徐变变形, 克服结构间的沉降变形, 设置了15个施工段, 变形稳定后浇筑成为1块整板, 但长480m、宽190m的大面积平板在外界温差变化的影响下产生的自应力是不容忽略的。因此, 为抵抗2.0MPa平均温度应力, 在大面积平板内施加无粘结预应力。另外局部区域由于建筑功能的变化而设置27m大跨度结构转换梁, 采用有粘结预应力技术, 在满足结构强度、刚度的前提下, 提供了极大的使用空间, 又提高了结构的可靠度和耐久性。东方广场实景如图2所示。

国家大剧院 (见图3) 的建筑效果是一个巨大的椭圆形金属和玻璃组成的巨型钢球壳, 浸泡在一个近4万m²的椭圆形混凝土水池中, 中间椭圆形部位为大剧院的主体结构部分。水池的平均深度仅为450mm, 水池实际由8个独立的水池22个区格组成, 整个水池与下面的基础连接成整体。在水池的南、北地下通廊处各有2根大梁, 整个水池通过4根梁连接成整体, 通廊的上面是由钢结构和玻璃组成的透明池底。水池的总盛水量约为2万t。水池底板的混凝土板厚为680mm, 混凝土强度等级为C40。

国家大剧院的水池结构属于超长结构, 水池结构的外平面轮廓尺寸为255m×260m, 在该水池的结构设计中, 水荷载对结构受力的影响是次要的, 对结构主要的影响是超长水池结构受温度变化作用的影响。对于国家大剧院这样的标志性建筑, 要控制大面积混凝土水池结构不产生大的混凝土裂缝、不开裂漏水, 是水池结构设计的关键。

广州南站主站房地上共3层, 首层为出站层, 二层为站台层 (标高12.000m) , 三层为高架候车层 (标高21.000m) , 上部为钢结构屋顶, 平面尺寸为476m×222m, 总建筑面积37.76万m²。站房东、西落客平台及高架候车层采用大跨度预应力混凝土框架结构。其中, 高架候车层平行轨道方向跨度32m, 局部16m, 有粘结预应力框架梁截面为1.5m×3.2m, 1.0m×3.2m, 无粘结预应力次梁截面为0.65m×2.6m, 垂直轨道方向跨度为23.25, 21.25m, 预应力混凝土梁截面为1.5m×2.6m, 1.0m×2.6m;落客平台框架梁最大跨度48m, 预应力梁截面1.2m× (3.5~5) m。高架层上部为钢结构屋顶, 平行轨道方向跨度32m, 中间跨度为68m (入口雨罩跨度为96m) , 垂直轨道方向跨度为68m, 主要采用大跨度预应力索拱结构及预应力索壳结构, 通过桁架与结构柱连接。主体结构剖面如图4所示。

广州南站主站房结构体系复杂, 平面尺寸为476m×222m, 下部为铁路桥梁结构, 中间为大跨度预应力混凝土框架结构, 屋顶为大跨度预应力钢结构屋盖。为了缩短施工工期, 工程采取逆作法施工工艺, 即先施工下部桥梁结构和屋顶钢结构, 再施工落客平台及高架候车层框架结构。

北京新机场旅客航站楼及综合换乘中心 (指廊) 工程主体结构采用钢筋混凝土框架结构, 混凝土柱网主要为9m×9m和9m×18m, 部分柱采用钢骨混凝土结构, 屋盖及屋盖支承采用钢结构。EN, ES, WN, WS指廊区域F1, F2, F3层, CS指廊区域F1, F2, F3层, 转换梁采用预应力混凝土结构, 结构预应力筋采用缓粘结预应力技术, 通过后浇带的梁采用有粘结预应力技术。结构超长部位的梁、板配置无粘结预应力筋, 以减少温度应力对结构的不利影响。北京新机场航拍实景如图5所示。

单向张弦结构为张弦梁沿着单向布置的结构。由于其受力明确, 结构体系简洁明了, 设计方法也比较简单, 是目前在实际工程中采用最多的预应力结构体系。单向张弦结构一般由上弦刚性受弯构件、下弦高强度拉索及连接二者的受压撑杆组成。上弦一般向上拱起, 受力性能类似于拱, 下弦一般为悬垂的拉索, 受力类似于悬索, 上弦和下弦通过竖向撑杆联系起来, 形成稳定的受力体系。

全国农业展览馆新建中西广场展厅主体结构为钢筋混凝土框架结构, 屋盖采用单向张弦结构。张弦梁跨度77m, 两端各外挑5.2m, 上弦采用宽2m、高1.8m的倒三角桁架。受规划及使用功能条件限制, 张弦结构的高跨比为1/12, 采用单根5×163的PE半平行钢丝束拉索。屋盖结构施工完成如图6所示。

双向张弦结构是由单榀张弦结构的上弦钢梁和下弦拉索均沿着2个方向交叉布置而形成的空间受力体系。由于2个方向的平面张弦梁互为对方提供面外弹性约束, 平面张弦结构常遇到的面外失稳问题得以控制, 整体稳定性能表现良好, 受力性能及整体刚度均优于单向张弦结构, 是一种值得推广的结构体系。

国家体育馆屋盖表面由南北向不同半径的柱面组合形成。体育馆在功能上划分为比赛馆和热身馆2部分, 但屋盖结构在2个区域连成整体, 即采用正交正放的空间网架结构连续跨越比赛馆和热身馆2个区域, 形成1个连续跨结构。比赛馆的平面尺寸为114m×144m, 跨度较大, 为减小结构用钢量, 增加结构刚度, 充分发挥结构的空间受力性能, 在空间网架结构的下部还布置了双向正交正放的钢索, 钢索通过钢撑杆与其上部的网架结构相连, 形成双向张弦空间网格结构。钢索采用挤包双保护层大节距扭绞型缆索, 强度等级1 670MPa, 拉索规格主要有4种:5×109, 5×187, 5×253, 5×367。屋面杆件布置和建成后的实景如图7所示。

空间张弦结构包括辐射式布置的张弦结构、三向及多向张弦结构等。辐射式布置的张弦结构一般需要在中央放置刚性环、张弦梁或张弦桁架, 按照辐射状布置且与中央内环相连。辐射式张弦梁结构具有传力途径简单, 易于施工和刚度大的优点。多向张弦结构是将数榀平面张弦结构多向交叉布置, 工程上多应用三向交叉布置。相比单向、双向张弦结构, 三向交叉布置的张弦结构空间传力作用更强, 但制作更为复杂, 尤其是多根上弦相交时节点构造与连接焊缝复杂, 目前实际工程采用较少。

北京大学体育馆是第29届奥运会乒乓球馆, 赛后将改造为北京大学综合体育馆。屋盖为空间张弦结构, 由中央刚性环、中央球壳、辐射桁架、拉索和支承体系组成。结构平面尺寸为92.4m×71.2m, 共有32榀辐射桁架, 每榀辐射桁架下设置有预应力拉索。该结构为自平衡体系。辐射桁架上弦为圆钢管, 为受压构件;下弦为预应力拉索, 型号为5×151的钢索, 直径79mm, 受拉构件, 拉索一端固定、一端可调。结构平面布置、单榀布置如图8所示。

典型的弦支穹顶结构一般由上层刚性穹顶、下层悬索体系及竖向撑杆组成。上层穹顶结构一般为单层焊接球网壳, 可以采用肋环形、葵花形、凯威特形等多种布置形式。上弦钢结构也可是由辐射状布置的钢梁与环向连系梁组成的单层壳体。弦支穹顶结构一般要有一个比较强大的外环梁, 外环梁可以采用粗钢管或钢桁架。下层悬索体系由环索和径向索组成, 径向索由于长度较短, 在实际工程中一般采用高强拉杆。索系与上层穹顶通过竖向撑杆联系起来, 竖向撑杆对上层穹顶有一定的支承作用, 改善穹顶的受力性能。

北京工业大学体育馆是第29届奥运会羽毛球及艺术体操比赛用场馆。屋顶钢结构形式为弦支穹顶结构。该工程下部结构部分主要由2部分组成:环向索和径向拉杆, 结构形式如图9所示。环向索采用预应力钢索规格为:7×199, 5×139, 5×61等3种, 缆索材料采用包双层PE保护套, 锚具采用热铸锚具的索头和调节套筒, 调节套筒的调节量不小于±300mm;钢索内钢丝直径7, 5mm, 采用高强度普通松弛冷拔镀锌钢丝, 抗拉强度≥1 670MPa, 屈服强度≥1 410MPa, 钢索抗拉弹性模量 (E) ≥1.9×10⁵MPa。径向索采用钢拉杆规格为60和40, 屈服强度≥835MPa, 抗拉强度≥1 030MPa, 理论屈服荷载1 775k N。

索穹顶是在19世纪50年代发展起来的一种适用于大跨度屋面的结构体系, 是根据Fuller张拉整体结构的思想, 经过专家、学者和工程师坚持不懈地努力, 才逐渐形成和发展起来的。美国工程师DH Geiger根据Fuller的思想构造了Geiger体系索穹顶, 荷载从中央的拉力环通过一系列辐射状的脊索、环向索和中间斜索传递至周边的压力环。除了撑杆和外压环受压外, 其他构件均受拉力, 屋盖刚度完全来自预应力。通过控制撑杆的高度实现屋面凹凸起伏的建筑造型, 通过受压环给拉索提供支承而形成张力场。

天津理工大学体育馆工程是第13届全运会比赛场馆之一。体育馆屋盖结合建筑造型采用索穹顶结构形式, 屋盖平面投影为椭圆形, 外圈环梁为高低不平的马鞍形, 最高27.947m, 最低22.215m, 投影面积约为6 400m², 长轴约102m, 短轴约82m, 是国内首个跨度>100m的索穹顶结构。该项目索穹顶结构是Geiger型和Levy型的结合体, 内侧为Geiger型, 最外圈为Levy型。内设3圈环索及中心拉力环, 最外圈脊索及斜索按照Levy式布置, 共设32根, 与柱顶混凝土环梁相连, 内部脊索及斜索呈Geiger式布置, 每圈设16根, 拉索最小规格60, 最大规格133, 整个索网和内拉环、撑杆的总质量约353t。体育馆结构三维示意、剖面布置如图10所示。

悬索结构是一种张力结构, 它以一系列受拉索作为主要承重构件, 这些索按一定规律组成各种不同形式的体系, 并悬挂在相应的支承结构上。悬索结构形式多样, 可使建筑造型丰富多彩。根据组成方法和受力特点可将常见的悬索结构分为单层悬索体系、预应力双层悬索体系、预应力马鞍形索网。

盘锦体育场为第12届全运会女子足球场, 屋盖体系属于悬索结构体系, 屋盖建筑平面呈椭圆形, 长轴方向最大尺寸约270m, 短轴方向最大尺寸约238m, 环索最大高度约57m。屋盖悬挑长为29~41m, 长轴方向悬挑量小, 短轴方向悬挑量大。整个结构由外围钢框架、屋盖主索系和膜屋面3部分组成, 其中外围钢框架包括内外2圈X形交叉钢管柱和自上至下共6圈环梁 (或环桁架) ;屋盖主索系包括1道内圈环向索和288根径向索, 径向索包括144道吊索、72道脊索和72道谷索;膜面布置在环索和外围钢框架之间的环形区域, 并跨越72道脊索和72道谷索形成波浪起伏的曲面造型。盘锦体育场屋盖结构形式如图11所示。

未来建筑和其他结构工程发展将更加要求高强、轻质、抗震、耐疲劳、耐火和耐腐蚀的特性。预应力混凝土结构是2种高强度材料的结合, 结构强度高、寿命长、耐久性好、较少需要维修;采用轻质高强高性能混凝土, 将会使结构更轻, 抗震性能等得到提高。预应力混凝土技术的发展可归纳为如下几个方面: (1) 预应力混凝土结构向高强、轻质、耐久性与抗震性能好的方向发展; (2) 预应力筋向高强度、低松弛、大直径和耐腐蚀的方向发展; (3) 高效率的预应力张拉锚固体系及施工配套设备发展; (4) 先进的预应力施工工艺与技术发展; (5) 预制预应力混凝土结构工业化发展; (6) 应用范围越来越广, 应用结构形式和体系不断发展。

预制预应力混凝土结构是建筑工业化发展的必然产物。采用预应力先张法或后张法技术, 可以提高预制构件结构性能, 提高节点抗震性能, 保证结构安全可靠。预制混凝土和预应力技术是一对密不可分的相关技术, 国外采用预制预应力混凝土建筑结构较多的国家, 2项技术的发展是同步的;由于国内全现浇混凝土结构发展迅速, 相对而言预制预应力混凝土建筑结构长期处于停滞状态, 造成预制混凝土和预应力技术发展极不平衡。通过将预制混凝土和预应力技术的结合, 并随着新型现代预制预应力混凝土建筑结构体系的深入研究、应用与发展, 可以预见, 新型现代预制预应力混凝土建筑结构体系将产生质的飞跃, 并能全面、系统和高效地支持和满足现代建筑工业化的发展需求。预应力技术的发展也会促进新型预应力混凝土结构形式和体系不断发展。

目前我国预应力钢结构的建筑数量逐年增多, 预应力钢结构具有强大的生命力, 是建筑空间结构发展的大趋势, 可归纳为如下几个方面: (1) 预应力钢结构向大跨度、超大跨度方向发展; (2) 预应力拉索材料向高强度、大直径、超长及Z形密封索方向发展; (3) 预应力钢结构计算软件更加简单易用, 实现高水平国产化; (4) 预应力钢结构设计向设计施工一体化发展; (5) 预应力拉索施工技术向更加复杂化、对设备要求更高的方向发展; (6) 预应力钢结构施工技术向数字化、智能化和信息化发展。

将预应力技术用于钢结构和空间结构, 能充分利用材料的强度潜力, 改善结构受力状态、提高结构刚度、节约钢材、降低造价, 同时能使建筑师充分发挥想象力, 设计出更为优美的结构造型。我国已经研制、开发、采用各种形式的预应力钢结构, 充分显示出了该种结构形式的众多特点和优势, 具有强大的生命力, 是钢结构和空间结构发展的一种新趋势。展望未来, 预应力钢结构将会更加发挥其固有的特色和活力, 获得更为广阔的应用和发展。

总结我国40年来预应力工程施工技术的系统发展、大规模工程应用实践、技术标准与知识体系, 典型的、标志性和新颖创新的预应力结构工程大量建成, 展现了我国预应力工程施工技术取得的显著成就, 未来预应力工程施工技术与绿色施工、数字化、智能化及信息化发展的深度融合, 将会取得更加辉煌的成就。