预应力混凝土课件
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预应力混凝土工程课件
为了克服普通钢筋混凝土过早出现裂缝和钢筋不能充分发挥其
作用这一矛盾，人们创造了对混凝土施加预应力的方法。
即在结构或构件受拉区域，通过对钢筋进行张拉后将钢筋的回
弹力施加给混凝土，使混凝土受到一个预压应力，产生一定的
压缩变形。当该构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，首先 与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝土才逐渐被拉伸
(三) 预应力筋放松：
• 1.条件：混凝土达到设计规定且≦75%强度值后。 • 2.方法： • 锯断，剪断，熔断（仅限于Ⅰ～Ⅲ级冷拉筋）。
• 3.要点：
• 放张顺序： • 轴心受压构件同时放；
•
•
偏心受压构件先同时放预压应力小的区域的，再同时放大的
区域的； 其它构件，应分阶段、对称、相互交错放张。
工具锚 缸体 顶压器 工作锚
活塞
YCQ型千斤顶的操作顺序
（三）钢丝束：
•1、锚具：
• 张拉端——
• • • 锥形螺杆锚具（由锥形螺杆、套筒、螺母组成，锚14、16、 钢质锥形锚具（由锚环、锚塞组成，锚18根以下φ 5钢丝）； 镦头锚具（DM5A，锚12～54根φ 5钢丝）。
20、24、28根φ b5钢丝束等）；
• 3、张拉设备：
• • • 锥锚式双作用千斤顶； 拉杆式千斤顶； 穿心式千斤顶。
钢丝束的编束
锥形螺杆锚具的预紧
锥形螺杆锚具与拉杆式千斤顶的安装示意图
二、有粘结后张法施工工艺
（一）孔道留设：
• 1、要求：位置准确；内壁光滑；
–端部预埋钢板垂直于孔道轴线（中心线）；
–直径、长度、形状满足设计要求（直径与锚具及筋有关）。 • 2、方法： • ①钢管抽芯法（直孔）——钢管应平直、光滑，用前刷油； 每根长≧15米，每端伸出500mm；两根接长，中间用木塞及套管 连接；用钢筋井字架固定，@≧1米；浇混凝土后每10～15分钟 转动一次；混凝土初凝后、终凝前抽管；抽管先上后下，边转边 拔。（灌浆孔间距≧12米）
预应力混凝土工程 ppt课件
图 4-7
PPT课件 11
• 3．张拉机械
• （1）YC－20型穿心式千斤顶。该机由偏心式夹 具。油缸和弹性顶压头三部分组成（图4-8）。 其最大张拉力为200kN，张拉行程为200mm， 可用来张拉12～20mm直径的预应力钢筋。
PPT课件
图 4-8
12
• （2）电动螺杆张拉机。电动螺杆张拉机由电
PPT课件 30
• 抽管的关键是抽管的时间： • 时间与混凝土的性质、气温和养护条件有 关。 • 常温下可在浇筑混凝土后3～6h即可抽管。 • 在同一构件截面上的钢管抽出顺序宜先上 后下、先曲后直。抽管时要平稳、速度均 匀和边转边抽。 • 严禁导致孔道边缘的混凝土松动。
PPT课件
31
• （2）胶管抽芯法。注意事项： • 1）使用前宜先在管内充入压强为 0.6~0.8N/mm2的压缩空气或压力水，套管直 径扩大约3～4mm。 • 2）每隔500mm用井字形钢筋支架将胶管固 定在预应力筋的设计位置上。然后浇筑混凝 土。 (录像） • 3）待混凝土硬化并具有一定的强度后，即可 释放管内的压缩空气或压力水，胶管回缩后 抽出比较容易。
图 4-19
PPT课件
26
• 4.3.2 张拉机械
• （1）拉杆式千斤顶。 拉杆式千斤顶由主缸、主缸活塞、 副缸、副缸活塞、拉杆、连接器和传力架等组成（图425）。拉杆式千斤顶主要用于张拉螺纹端杆锚具的粗钢 筋、带螺杆式锚具或镦头式锚具的钢丝束。
图 4-25
PPT课件
27
• （2） YC－60型穿心式千斤顶。YC－60型穿心 式千斤顶广泛地用于预应力筋的张拉。它适用于 张拉各种形式的预应力筋。它主要由张拉油缸、 顶压油缸、顶压活塞和弹簧组成（图4-26）。
《预应力混凝土》ppt课件
前景
随着交通基础设施建设的不断推进和桥梁设计理论的不断完善，大跨度桥梁的建设需求将不断增加。预应力混凝 土作为一种高性能材料，将在未来大跨度桥梁建设中发挥更大的作用，如超大跨度桥梁的建设、新型桥梁结构形 式的探索等。
海洋工程结构中应用现状及前景
现状
海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境中，对结构的耐久性和安全性要求极高。预应力混凝土在海洋 工程结构中具有广泛的应用前景，如海上风力发电基础、海洋石油平台、跨海大桥等。
发展历程
预应力混凝土技术起源于法国，20世 纪初开始应用于桥梁建设，后逐渐扩 展到建筑、水利等领域，成为现代土 木工程的重要分支。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土受拉区预先施加压应力，使得混凝土在使用阶段产生拉应力时， 能够抵消或部分抵消外荷载产生的拉应力，从而提高结构的承载能力和变形性 能。
未来发展趋势预测和展望
发展趋势预测
数字化与智能化技术的应用：探讨数字化与智能化技术 在预应力混凝土工程设计、施工及运维中的应用及发展 趋势。
提高工程质量和效率：提出通过改进设计方法、优化施 工工艺等措施，进一步提高预应力混凝土工程的质量和 效率。
新型材料的研发与应用：预测未来新型预应力混凝土材 料的研发方向及其在工程中的应用前景。
补偿方法
为减小预应力损失对结构性能的影响，可以采取以下补偿措 施：增加张拉控制应力、采用低松弛钢绞线、加强锚固措施 、采用后张法施工等。同时，在设计和施工过程中，应对预 应力损失进行充分估计和合理控制。
02
材料与构件特性分析
高性能混凝土材料特性
高强度
高性能混凝土具有较高的抗压 、抗拉和抗折强度，能够满足 大跨度、重载等复杂结构的需
验收程序
随着交通基础设施建设的不断推进和桥梁设计理论的不断完善，大跨度桥梁的建设需求将不断增加。预应力混凝 土作为一种高性能材料，将在未来大跨度桥梁建设中发挥更大的作用，如超大跨度桥梁的建设、新型桥梁结构形 式的探索等。
海洋工程结构中应用现状及前景
现状
海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境中，对结构的耐久性和安全性要求极高。预应力混凝土在海洋 工程结构中具有广泛的应用前景，如海上风力发电基础、海洋石油平台、跨海大桥等。
发展历程
预应力混凝土技术起源于法国，20世 纪初开始应用于桥梁建设，后逐渐扩 展到建筑、水利等领域，成为现代土 木工程的重要分支。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土受拉区预先施加压应力，使得混凝土在使用阶段产生拉应力时， 能够抵消或部分抵消外荷载产生的拉应力，从而提高结构的承载能力和变形性 能。
未来发展趋势预测和展望
发展趋势预测
数字化与智能化技术的应用：探讨数字化与智能化技术 在预应力混凝土工程设计、施工及运维中的应用及发展 趋势。
提高工程质量和效率：提出通过改进设计方法、优化施 工工艺等措施，进一步提高预应力混凝土工程的质量和 效率。
新型材料的研发与应用：预测未来新型预应力混凝土材 料的研发方向及其在工程中的应用前景。
补偿方法
为减小预应力损失对结构性能的影响，可以采取以下补偿措 施：增加张拉控制应力、采用低松弛钢绞线、加强锚固措施 、采用后张法施工等。同时，在设计和施工过程中，应对预 应力损失进行充分估计和合理控制。
02
材料与构件特性分析
高性能混凝土材料特性
高强度
高性能混凝土具有较高的抗压 、抗拉和抗折强度，能够满足 大跨度、重载等复杂结构的需
验收程序
《预应力混凝土工程》PPT课件
高层建筑框架结构案例
案例一
某高层住宅楼
案例二
某高层办公楼
案例分析
通过对比两个案例的结构设计、抗震性能、施工周期等方面，探讨预 应力混凝土在高层建筑框架结构中的应用及特点。
海洋平台结构案例
案例一
某海上石油钻井平台
案例二
某海上风力发电平台
案例分析
通过对比两个案例的结构形式、稳定性、耐久性等方面，分析预应 力混凝土在海洋平台结构中的适用性及其优势。
尺寸偏差
针对尺寸超出允许偏差范围的问题，采取返 工或加固措施。
预应力损失
针对预应力损失过大的问题，采取补张或重 新张拉的措施。
06
工程实例分析
大跨度桥梁工程案例
案例一
某大跨度斜拉桥
案例二
某大跨度悬索桥
案例分析
通过对比两个案例的设计、施工、使用效果等方面，阐述预应力 混凝土在大跨度桥梁工程中的应用及优势。
01
02
03
04
模板安装
监控模板的尺寸、刚度、稳定 性等，确保符合设计要求。
钢筋加工及安装
监控钢筋的加工质量、安装位 置、间距等，确保满足设计要
求。
混凝土浇筑
监控混凝土的配合比、坍落度、 浇筑温度等，确保混凝土质量。
预应力张拉
监控预应力筋的张拉顺序、张 拉力、持荷时间等，确保张拉
质量。
成品保护及验收程序
02
材料与构件
钢材
01
02
03
钢材种类
普通碳素钢、低合金高强 度钢等。
钢材性能
抗拉强度、屈服点、伸长 率、冷弯性能等。
钢材选用
根据预应力混凝土工程的 要求，选用合适的钢材种 类和规格。
预应力混凝土ppt教学课件
定义
预应力混凝土是一种在混凝土浇筑前或浇筑过程中，通过张拉钢筋 或钢束对混凝土预先施加压力，以改善其受力性能的结构形式。
特点
具有较高的抗裂性、刚度和耐久性，能有效控制裂缝的开展和宽度， 提高结构的承载能力和使用寿命。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土中引入预压应力，使混 凝土在承受外荷载之前已经处于受压 状态，从而提高其抗裂性和承载能力。
应用领域
预应力混凝土广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程、海洋工程等需要承受大 荷载和严酷环境的结构中。
国内外发展现状与趋势
发展现状
预应力混凝土技术在国内外得到了广泛应用和深入研究，形成了完善的理论体系和 施工工艺。
发展趋势
随着新材料、新工艺和计算机技术的发展，预应力混凝土技术将朝着更高强度、更 轻量化、更耐久性和更环保的方向发展。同时，智能化施工和监测技术也将得到更 广泛的应用。
80%
安全管理
建立结构安全管理制度，对结构进 行安全评估，确保结构在使用过程 中的安全性。
损伤诊断技术应用
无损检测技术
应用无损检测技术对预应力混 凝土结构进行检测，如超声检 测、射线检测等，确定结构的 损伤位置和程度。
结构健康监测技术
通过安装传感器等监测设备， 实时监测结构的变形、应力等 参数，评估结构的健康状况。
预应力混凝土ppt教学课件
目
CONTENCT
录
• 预应力混凝土基本概念与原理 • 预应力混凝土材料与性能要求 • 预应力混凝土设计方法与步骤 • 预应力混凝土施工工艺流程与技术
要点 • 预应力混凝土质量检测与验收标准 • 预应力混凝土结构维护与加固方法
01
预应力混凝土基本概念与原理
预应力混凝土工程施工技术PPT课件
预应力混凝土工程施工技 术ppt课件
• 预应力混凝土工程概述 • 预应力混凝土的施工材料 • 预应力混凝土的施工工艺 • 预应力混凝土的质量控制 • 预应力混凝土的工程案例 • 预应力混凝土的未来发展
01
预应力混凝土工程概述
预应力混凝土的定义与特点
总结词
预应力混凝土是一种通过施加预应力来提高混凝土构件承载 能力的混凝土。它具有高强度、高刚度、抗裂性好的特点。
安全性和稳定性。
建筑工程案例
总结词
高层建筑、大跨度结构、抗震性能要求 高
VS
详细描述
预应力混凝土在建筑工程中用于建造高层 建筑和具有大跨度结构的大型公共设施。 这些建筑对承载力、抗震性能和稳定性要 求极高，预应力混凝土能够提高结构的承 载力和刚度，增强建筑的抗震性能。
其他工程案例
总结词
特殊结构、大跨度空间、技术要求高
混凝土的养护
在浇筑完成后，对混凝土进行适当的养护，以保证其强度和耐久性。
预应力筋的锚固与切割
预应力筋的锚固
将预应力筋锚固在混凝土中，以保持预应力的持续作用 。
预应力筋的切割
在施工完成后，按照设计要求对预应力筋进行切割，确 保结构的安全性。
04
预应力混凝土的质量控制
材料质量控制
水泥
选用高强度等级、低水化热的水 泥，确保混凝土的抗压强度和耐
久性。
骨料
选用级配良好、质地坚硬的骨料， 控制骨料的含泥量和杂质含量，提 高混凝土的密实度和耐久性。
添加剂
选用高效减水剂、缓凝剂等添加剂， 改善混凝土的工作性能和耐久性。
施工过程质量控制
01
02
03
04
混凝土搅拌
严格控制混凝土的配合比，确 保混凝土搅拌均匀，无离析现
• 预应力混凝土工程概述 • 预应力混凝土的施工材料 • 预应力混凝土的施工工艺 • 预应力混凝土的质量控制 • 预应力混凝土的工程案例 • 预应力混凝土的未来发展
01
预应力混凝土工程概述
预应力混凝土的定义与特点
总结词
预应力混凝土是一种通过施加预应力来提高混凝土构件承载 能力的混凝土。它具有高强度、高刚度、抗裂性好的特点。
安全性和稳定性。
建筑工程案例
总结词
高层建筑、大跨度结构、抗震性能要求 高
VS
详细描述
预应力混凝土在建筑工程中用于建造高层 建筑和具有大跨度结构的大型公共设施。 这些建筑对承载力、抗震性能和稳定性要 求极高，预应力混凝土能够提高结构的承 载力和刚度，增强建筑的抗震性能。
其他工程案例
总结词
特殊结构、大跨度空间、技术要求高
混凝土的养护
在浇筑完成后，对混凝土进行适当的养护，以保证其强度和耐久性。
预应力筋的锚固与切割
预应力筋的锚固
将预应力筋锚固在混凝土中，以保持预应力的持续作用 。
预应力筋的切割
在施工完成后，按照设计要求对预应力筋进行切割，确 保结构的安全性。
04
预应力混凝土的质量控制
材料质量控制
水泥
选用高强度等级、低水化热的水 泥，确保混凝土的抗压强度和耐
久性。
骨料
选用级配良好、质地坚硬的骨料， 控制骨料的含泥量和杂质含量，提 高混凝土的密实度和耐久性。
添加剂
选用高效减水剂、缓凝剂等添加剂， 改善混凝土的工作性能和耐久性。
施工过程质量控制
01
02
03
04
混凝土搅拌
严格控制混凝土的配合比，确 保混凝土搅拌均匀，无离析现
预应力混凝土工程培训课程PPT实用课件(共121页)
夹具的性能由静载试验测定的夹具效率系数ηg确定，要求 ηg≥0.92。
夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用 功能，主要部件宜镀膜防腐。
16
土木工程施工
二、锚具（M） 锚具—— 在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉
力并将其传递到砼(或钢结构)上所用的夹持预应力筋的永久 性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。
6
土木工程施工
1.4 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根 或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，
也可采用热处理钢筋。
7
土木工程施工
1.4.1 预应力钢丝
（1） 螺旋肋钢丝 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面 沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为 4～9mm，标准抗拉强度1570～1770N/mm2。 螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于先张法构 件。
土木工程施工
第5章 预应力混凝土工程
1 预应力材料与机具 2 先张法施工 3 后张法施工 4 无粘结预应力施工
1
土木工程施工
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解
先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程 序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹 具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉 预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。
【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量
控制与技术措施。
2
土木工程施工
1 概述
1.1 预应力砼工作原理 普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。构 件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋的抗 拉强度未能充分发挥。
夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用 功能，主要部件宜镀膜防腐。
16
土木工程施工
二、锚具（M） 锚具—— 在后张法结构或构件中，用于保持预应力筋的拉
力并将其传递到砼(或钢结构)上所用的夹持预应力筋的永久 性锚固装置。后张法锚固体系包括锚具、锚垫板和螺旋筋。
6
土木工程施工
1.4 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根 或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，
也可采用热处理钢筋。
7
土木工程施工
1.4.1 预应力钢丝
（1） 螺旋肋钢丝 螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面 沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为 4～9mm，标准抗拉强度1570～1770N/mm2。 螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于先张法构 件。
土木工程施工
第5章 预应力混凝土工程
1 预应力材料与机具 2 先张法施工 3 后张法施工 4 无粘结预应力施工
1
土木工程施工
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解
先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程 序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹 具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉 预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。
【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量
控制与技术措施。
2
土木工程施工
1 概述
1.1 预应力砼工作原理 普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。构 件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋的抗 拉强度未能充分发挥。
《预应力混凝土构》课件
施工工艺：介绍预应力混凝土结构的施工工艺、技术要点、质量控制等
应用效果：介绍预应力混凝土结构在该厂房中的应用效果，如提高承载力、抗震性能展
预应力混凝土结构的新材料和新工艺
新型高强度钢材： 提高预应力混凝 土结构的承载能 力和耐久性
复合材料：提高 预应力混凝土结 构的抗腐蚀性和 耐久性
预应力混凝土 结构设计方法： 计算方法、设
计参数等
预应力混凝土 结构施工工艺： 预应力张拉、
锚固等
预应力混凝土 结构检测与维 护：检测方法、
维护措施等
某大型工业厂房的预应力混凝土结构应用
厂房概况：介绍厂房的规模、结构形式、功能等基本信息
预应力混凝土结构设计：介绍预应力混凝土结构的设计原则、方法、材料选择等
Part Four
预应力混凝土结构 的施工工艺
预应力筋的种类和特点
预应力筋的种类：钢绞线、钢丝束、 钢棒等
钢丝束的特点：强度高、韧性好、 耐腐蚀、抗疲劳
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
钢绞线的特点：强度高、韧性好、 耐腐蚀、抗疲劳
钢棒的特点：强度高、韧性好、耐 腐蚀、抗疲劳
预应力筋的张拉方法
预应力筋的张拉方法包括先张法和后张法 先张法：在混凝土浇筑前张拉预应力筋，然后浇筑混凝土 后张法：在混凝土浇筑后张拉预应力筋，然后进行锚固 张拉工艺包括张拉、锚固、切割和放松等步骤 张拉过程中需要注意控制张拉力和张拉速度，以保证预应力筋的稳定性和可靠性
智能材料：实现 预应力混凝土结 构的自感知和自 适应控制
3D打印技术：提 高预应力混凝土 结构的施工效率 和精度
预应力混凝土结构的智能化和信息化技术应用
智能化技术：通过传感器、物联网等技术实现混凝土结构的实时监测和预警 信息化技术：利用大数据、云计算等技术对混凝土结构的性能进行预测和优化 智能材料：开发具有自感知、自修复等功能的新型混凝土材料 智能施工：采用机器人、3D打印等技术提高混凝土结构的施工效率和质量
应用效果：介绍预应力混凝土结构在该厂房中的应用效果，如提高承载力、抗震性能展
预应力混凝土结构的新材料和新工艺
新型高强度钢材： 提高预应力混凝 土结构的承载能 力和耐久性
复合材料：提高 预应力混凝土结 构的抗腐蚀性和 耐久性
预应力混凝土 结构设计方法： 计算方法、设
计参数等
预应力混凝土 结构施工工艺： 预应力张拉、
锚固等
预应力混凝土 结构检测与维 护：检测方法、
维护措施等
某大型工业厂房的预应力混凝土结构应用
厂房概况：介绍厂房的规模、结构形式、功能等基本信息
预应力混凝土结构设计：介绍预应力混凝土结构的设计原则、方法、材料选择等
Part Four
预应力混凝土结构 的施工工艺
预应力筋的种类和特点
预应力筋的种类：钢绞线、钢丝束、 钢棒等
钢丝束的特点：强度高、韧性好、 耐腐蚀、抗疲劳
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
钢绞线的特点：强度高、韧性好、 耐腐蚀、抗疲劳
钢棒的特点：强度高、韧性好、耐 腐蚀、抗疲劳
预应力筋的张拉方法
预应力筋的张拉方法包括先张法和后张法 先张法：在混凝土浇筑前张拉预应力筋，然后浇筑混凝土 后张法：在混凝土浇筑后张拉预应力筋，然后进行锚固 张拉工艺包括张拉、锚固、切割和放松等步骤 张拉过程中需要注意控制张拉力和张拉速度，以保证预应力筋的稳定性和可靠性
智能材料：实现 预应力混凝土结 构的自感知和自 适应控制
3D打印技术：提 高预应力混凝土 结构的施工效率 和精度
预应力混凝土结构的智能化和信息化技术应用
智能化技术：通过传感器、物联网等技术实现混凝土结构的实时监测和预警 信息化技术：利用大数据、云计算等技术对混凝土结构的性能进行预测和优化 智能材料：开发具有自感知、自修复等功能的新型混凝土材料 智能施工：采用机器人、3D打印等技术提高混凝土结构的施工效率和质量
预应力混凝土结构PPT课件
17
1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起 的预应力损失
产生原因：由于经过张拉的预应力钢筋被锚固在台 座或构件上以后，锚具、垫板与构件之间的缝隙被压 紧，以及预应力钢筋在锚具中的滑动，造成预应力钢 筋回缩而产生的预应力损失。 产生范围：先张法构件、后张法构件。 减小措施：
（1）选择变形小或预应力筋滑动小的锚具、夹具，并尽量减 少垫板的数量；
产生原因：由于混凝土的收缩和徐变使构件长 度缩短，被张紧的钢筋回缩而产生的预应力损 失。此项预应力损失是各项损失中最大的一项， 在直线预应力配筋构件中约占总损失的50％， 在曲线预应力配筋构件中约占30％左右。 产生范围：先张法构件、后张法构件。
5. 混凝土收缩和徐变引起的预 应力损失
减少措施： (1)设计时尽量使混凝土压应力不要过高； (2)采用高强度等级水泥，以减少水泥用量，
预应力混凝土的一般原理
荷载平衡
预加应力可以认为是对混凝土构件预先施 加与使用荷载相反方向的荷载，以抵消（或 称平衡）部分或全部工作荷载 ，该荷载称 反荷载或等效荷载 。
反Байду номын сангаас载或等效荷载的概念
P e
P
Psin
Psin
Pcos
Pcos P q
对于二次抛物线预应力筋 ，平衡均布荷载 产生 的弯矩
M4P(e Lx)x/L2
q8Pe/l2
P
P
Pe
P
e
Psin
P
Psin
Pcos
Pcos
g
2Psin
P
Psin
Pcos
P
Pe P
P
Psin Pcos
Pe P
P
P
Psin
1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起 的预应力损失
产生原因：由于经过张拉的预应力钢筋被锚固在台 座或构件上以后，锚具、垫板与构件之间的缝隙被压 紧，以及预应力钢筋在锚具中的滑动，造成预应力钢 筋回缩而产生的预应力损失。 产生范围：先张法构件、后张法构件。 减小措施：
（1）选择变形小或预应力筋滑动小的锚具、夹具，并尽量减 少垫板的数量；
产生原因：由于混凝土的收缩和徐变使构件长 度缩短，被张紧的钢筋回缩而产生的预应力损 失。此项预应力损失是各项损失中最大的一项， 在直线预应力配筋构件中约占总损失的50％， 在曲线预应力配筋构件中约占30％左右。 产生范围：先张法构件、后张法构件。
5. 混凝土收缩和徐变引起的预 应力损失
减少措施： (1)设计时尽量使混凝土压应力不要过高； (2)采用高强度等级水泥，以减少水泥用量，
预应力混凝土的一般原理
荷载平衡
预加应力可以认为是对混凝土构件预先施 加与使用荷载相反方向的荷载，以抵消（或 称平衡）部分或全部工作荷载 ，该荷载称 反荷载或等效荷载 。
反Байду номын сангаас载或等效荷载的概念
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Psin
Psin
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对于二次抛物线预应力筋 ，平衡均布荷载 产生 的弯矩
M4P(e Lx)x/L2
q8Pe/l2
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Pcos
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Psin
《预应力混凝土结构》全套课件
案例三
某地铁站预应力混凝土楼板设计。该案例分析了地铁站楼板在承受重载和动载作用下的受 力特点，通过采用预应力混凝土技术，有效提高了楼板的承载能力和抗裂性能。
问题剖析与解决方案探讨
01
问题一
预应力筋张拉控制不精确。解决方案包括采用先进的张拉设备和精确的
测量技术，确保预应力筋的张拉力和伸长值满足设计要求。
优点与局限性
01
局限性
02
03
04
需要专业的设计和施工队伍， 技术难度较大；
对材料性能要求较高，需严格 控制材料质量；
在某些特定条件下（如高温、 腐蚀环境等），预应力效果可
能受到影响。
应用领域及前景
应用领域
预应力混凝土结构广泛应用于桥梁、高层建筑、大跨度公共建筑、海洋工程、 核电站等领域。
前景
随着科技的不断进步和新型材料的不断涌现，预应力混凝土结构的应用前景将 更加广阔。未来，预应力混凝土结构将继续向更高性能、更智能化、更环保的 方向发展，为现代建筑提供更多可能性。
《预应力混凝土结构 》全套课件
REPORTING
• 预应力混凝土结构概述 • 材料与性能 • 设计与施工方法 • 结构分析与计算 • 耐久性评估与维护管理 • 工程案例分析与讨论
目录
PART 01
预应力混凝土结构概述
REPORTING
定义与发展历程
定义
预应力混凝土结构是在混凝土结构中 引入预压应力，以改善结构性能的一 种结构形式。
施工流程与注意事项
施工准备
熟悉图纸、准备材料、检查设备 等。
钢筋加工与安装
按照图纸要求加工钢筋，并准确 安装到位。
模板制作与安装
根据结构形状和尺寸制作模板， 并安装到指定位置。
某地铁站预应力混凝土楼板设计。该案例分析了地铁站楼板在承受重载和动载作用下的受 力特点，通过采用预应力混凝土技术，有效提高了楼板的承载能力和抗裂性能。
问题剖析与解决方案探讨
01
问题一
预应力筋张拉控制不精确。解决方案包括采用先进的张拉设备和精确的
测量技术，确保预应力筋的张拉力和伸长值满足设计要求。
优点与局限性
01
局限性
02
03
04
需要专业的设计和施工队伍， 技术难度较大；
对材料性能要求较高，需严格 控制材料质量；
在某些特定条件下（如高温、 腐蚀环境等），预应力效果可
能受到影响。
应用领域及前景
应用领域
预应力混凝土结构广泛应用于桥梁、高层建筑、大跨度公共建筑、海洋工程、 核电站等领域。
前景
随着科技的不断进步和新型材料的不断涌现，预应力混凝土结构的应用前景将 更加广阔。未来，预应力混凝土结构将继续向更高性能、更智能化、更环保的 方向发展，为现代建筑提供更多可能性。
《预应力混凝土结构 》全套课件
REPORTING
• 预应力混凝土结构概述 • 材料与性能 • 设计与施工方法 • 结构分析与计算 • 耐久性评估与维护管理 • 工程案例分析与讨论
目录
PART 01
预应力混凝土结构概述
REPORTING
定义与发展历程
定义
预应力混凝土结构是在混凝土结构中 引入预压应力，以改善结构性能的一 种结构形式。
施工流程与注意事项
施工准备
熟悉图纸、准备材料、检查设备 等。
钢筋加工与安装
按照图纸要求加工钢筋，并准确 安装到位。
模板制作与安装
根据结构形状和尺寸制作模板， 并安装到指定位置。
预应力混凝土工程教学PPT课件
钢材的选用标准
根据工程需求和钢材性能， 选择合适的钢材类型和等 级。
混凝土性能及配合比设计
混凝土的力学性能
抗压强度、抗拉强度、弹性模量等关 键指标。
混凝土的耐久性
混凝土的配合比设计
根据工程需求和混凝土性能，通过试 验确定合适的原材料比例和添加剂用 量。
抗渗性、抗冻性、耐腐蚀性等方面的 性能要求。
构件截面形式与尺寸要求
THANKS
感谢观看
成品验收标准和方法
测量构件的尺寸，检查其是否符 合设计要求。
通过耐久性试验，检测构件的抗 渗、抗冻、抗腐蚀等性能。
外观质量 尺寸偏差 力学性能 耐久性
检查混凝土表面是否平整、有无 裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。
通过破坏性试验或非破坏性试验， 检测构件的抗压、抗折、抗拉等 力学性能。
06
工程实例展示与讨论
Chapter
大跨度桥梁应用案例
案例一
某大跨度预应力混凝土连续梁桥， 主跨达到200米，采用悬臂浇筑 法施工，通过预应力技术实现了
桥梁的轻盈和美观。
案例二
某斜拉桥，主塔和主梁均采用预 应力混凝土结构，通过精确的预 应力张拉，保证了桥梁的承载力
和稳定性。
案例三
某大跨度拱桥，采用预应力混凝 土箱形截面拱肋，通过合理的预 应力设计和施工，实现了桥梁的 大跨度跨越和优良的受力性能。
其他创新应用案例
案例一
某预应力混凝土海洋平台，采用预应力技术提高了平台的承载力和 稳定性，满足了海洋环境的特殊要求。
案例二
某预应力混凝土核电站安全壳，通过精确的预应力设计和施工，保 证了安全壳的密封性和承载力，提高了核电站的安全性。
案例三
某预应力混凝土高速铁路桥梁，采用先进的预应力技术和施工工艺， 实现了桥梁的高速度、高平稳性和高耐久性要求。
预应力混凝土工程ppt课件
01
02
03
04
模板安装
应检查模板的尺寸、平整度、 刚度和稳定性等。
钢筋加工和安装
应检查钢筋的加工质量、安装 位置、间距和保护层厚度等。
预应力筋张拉
应检查张拉设备、张拉程序、 张拉应力和伸长值等。
混凝土浇筑和养护
应检查混凝土的配合比、坍落 度、浇筑方式和养护条件等。
成品验收标准和方法
1 外观质量
检查构件表面是否平整、有无裂缝、蜂窝、麻面等缺陷。
混凝土强度达到不低于混凝土设计强度值的 75%，保证钢筋与混凝土有足够的粘结时，放 松钢筋，借助于混凝土与钢筋的粘结，对混凝
土施加预应力的施工工艺。
分类
后张法：先浇混凝土，待混凝土达到设计强度 75%以上，再张拉钢筋（钢筋束）。其主要张 拉程序为：埋管制孔→浇混凝土→抽管→养护 穿筋张拉→锚固→灌浆（防止钢筋生锈）。
纤维增强复合材料 将纤维增强复合材料与预应力混凝土相结合，可 以提高结构的抗裂性、抗冲击性和耐久性。
3
新型结构形式
如预应力混凝土空腹楼板、双向预应力混凝土板 等，这些新型结构形式能够更好地满足建筑功能 和美观要求。
智能化和数字化技术在预应力混凝土领域应用
01
智能化施工技术
通过引入智能化施工技术，如自动化张拉系统、智能灌浆设备等，可以
02
预应力混凝土技术应用
阐述预应力混凝土技术在桥梁 工程中的应用，包括预应力筋 的布置、张拉工艺等。
03
施工流程与关键技术
详细介绍大跨度桥梁的施工流 程，以及施工过程中的关键技 术，如混凝土浇筑、预应力张 拉等。
04
工程实例分析
结合具体的大跨度桥梁工程案 例，分析其设计特点、施工工 艺及预应力混凝土技术的应用 效果。
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点提高到k’点。 工程应用：一方面提高钢筋的屈服强度，同时 钢筋的长度也延长了，从而达到节约钢材的目
的。
2．钢筋的冷拔
将直径为6~8mm的钢筋在常温下通过比 自身直径小0.5~1mm的钨金拔丝模冷拔而成。 钢筋在通过拔丝模后受到很大的侧向挤压而产 生塑性变形，迫使钢材内部发生变化而提高钢 筋的强度
若拉区最大裂缝控制在0.3mm以内的话，钢筋的拉力仅达150~250N/mm2,只占高强钢 筋抗拉强度设计值（1000~1300N/mm2）15%~20% —— 不能充分利用高强钢筋的强度！
借助于混凝土的抗压强度来补偿其抗拉强度的不足，以推迟受拉区混凝土的开裂？ 即：在构件受外荷以前，使它先存在着一种应力状态（预加应力），用以减小或抵消外
补充：钢筋的冷拉与冷拔
1.钢筋的冷拉 在常温下将有明显流幅的钢筋拉伸到强化阶段k点，然后
卸载，卸载后钢筋将沿k直线恢复到0’，钢筋产生残余变形00’。 如果再张拉，应力应变曲线，将沿0’kd变化，转折点高于冷拉 前屈服点b，但流幅不明显。
时效硬化——冷拔后，若停留相当时间或高温 作用后再张拉，曲线将沿0’kk’变化，转折
整直等工序，施工方便。
2．有物理屈服点钢筋 冷拉低合金钢——采用热轧钢筋经冷拉后得到。 特点：钢筋经冷拉后屈服强度提高，塑性有所降低。 钢筋冷拉
后可以提高抗拉强度，当钢筋用于抗压时，其强度并不提高。 规范提倡优先采用强度高、性能好的预应力钢筋（钢丝、钢铰 线）。 注：钢筋冷拔后则同时提高抗拉及抗压强度。
有粘结预应力
3.按预应力筋的粘接状态 无粘结预应力
4.按施工方法分为
预制法预应力 现浇法预应力 叠合法预应力
预应力混凝土材料
·
钢筋的性能
预应力钢筋一直 处于高强受拉应力
强度高
较好的塑性、 可焊性。
提高与混凝土 粘结强度
良好的粘结性。
低松弛。
超载情况下 发生脆性破断， 同时还要求具有良好
的加工性能，
当外荷载P作用时，在梁跨中截面下边缘产生拉应力σhx，梁上边缘产 生压应σhs :
上缘： σhs＝＋M/(bh2/6) 下缘： σhx＝－M/(bh2/6)
这样，在预压力Ny和外荷载P共同作用下，梁上、下边缘总应力为上 述两项应力的叠加： σs=σhys+σhs
σx = σhyx +σhx 由此说明：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在外
如用于大跨结构时，为满足挠度控制的要求，需要加 大截面尺寸来增大刚度，以致使构件的承载力中有较大一部分 用于负担结构的自重。跨度越大，自重在承载力中所占比例就 越大，很不经济、不合理、甚至是不可能的
构件中若采用高强度钢筋，将使——使用荷载下钢筋的工作应力提高很多， 挠度和 裂缝宽度将远远超过允许值!
力之外的奇迹，而只是大大地改善了结构在正常适用阶段的工作
性能。
原理分析
以预应力混凝土简支梁为例，说明预应力混凝土结构的基本原理。
如图所示，在荷载作用之前，预先在梁的受压区施加偏心压力Ny,使梁 下边缘混凝土产生预压应力σhyx，梁上边缘产生预拉应力σhy
上缘： σhys＝ Ny- Ny.e/(bh2/6) 下缘： σhyx＝ Ny+ Ny.e/(bh2/6)
预应力混凝土的特点
预应力混凝土由于事先人为地施加了一个预加力，使其在
受力方面有许多和普通混凝土结构不同的特点。但是，正正常配
筋范围内，预应力混凝土梁的破坏弯矩，主要与构建的组成材料
的性能有关，而与是否在受拉钢筋中施加拉应力的影响很小。其
破坏弯矩值与同条件下的普通钢筋混凝土的破坏弯矩值几乎相同。
这说明预应力混凝土结构并不能创造出超越其 本身材料强度能
预应力混凝土的提出
1. 普通混凝土抗裂性很差
混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这 时钢筋应力仅20～30N/mm2,另外提高混凝土的强度也不明显
2. 高强材料得不到充分应用
裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，受拉钢筋应 力最高也只能达到150～250N/mm2
3. 结构自重大使用性能不好
荷作用时产生的拉应力？
实际上预加应力的概念在日常生活和生产实践 中早有所应用。如：
预应力混凝土结构的基本原理
所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝 土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和 分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个 合适程度的混凝土。例如，对混凝土或钢筋混 凝土梁的受拉区预先施加压应力，使之建立一 种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规 律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应 力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致 开裂，或推迟开裂，或者使裂缝宽度减小。这 种预先给混凝土引入内部应力的结构，就称为 预应力混凝土结构。
预应力混凝土
Contents
1
概念
2
分类
3
材料
4
特性（抗震设计、耐久性、应力损失、
应力腐蚀等）
预应力混凝土的定义：根据需要人为地引入某一数 值与分布的内应力，用以部分或全部抵消外荷载 应力的一种加筋混凝土。为了更好的了解的这一 概念，而后改为：根据需要人为地引入某一数值 反向荷载，用以部分或全部抵消使用荷载的一种 加筋混凝土。
原因：预应力钢筋——高应力状态
减少预应力 损失
7.2 预应力混凝土构件一般规定
国内常用的预应力钢筋有钢筋、钢丝、钢绞线； 分为两大类： 1．无物理屈服点钢筋（丝） （1）钢铰线 —— 由多股（3或7股）高强钢丝铰合而成，再经低温
回火制成。 特点：钢铰线比单根钢丝直径大，但具有一定的柔性，施工方便且
荷载P作用下下边缘所产生的拉应力全部（或部分）抵消，因而可避免混凝 土出现裂缝（或限制裂缝的大小），混凝土梁可以全截面参加工作。这就相 当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材性能的 目的。
预应力混凝土的分类
1.按预应力Biblioteka 大小全部预应力 部分预应力
2.按施加应力方法
先张法预应力 后张法预应力 自应力预应力
不降低强度。 （2）消除应力钢丝—— 经过低温回火处理的钢丝称为消除应力钢
丝。 解释：高碳钢经过多次冷拔，存在较大的内应力，需采用低温回火
来消除内应力。 在外形上分为：光面、刻痕及螺旋肋三种，用φp、φI、φH表示。 （3）热处理钢筋——用热轧中碳钢经过调质热处理后制成的高强度
钢筋。 特点：具有强度高、松弛小等特点，以圆盘形式供应，省掉对焊和
的。
2．钢筋的冷拔
将直径为6~8mm的钢筋在常温下通过比 自身直径小0.5~1mm的钨金拔丝模冷拔而成。 钢筋在通过拔丝模后受到很大的侧向挤压而产 生塑性变形，迫使钢材内部发生变化而提高钢 筋的强度
若拉区最大裂缝控制在0.3mm以内的话，钢筋的拉力仅达150~250N/mm2,只占高强钢 筋抗拉强度设计值（1000~1300N/mm2）15%~20% —— 不能充分利用高强钢筋的强度！
借助于混凝土的抗压强度来补偿其抗拉强度的不足，以推迟受拉区混凝土的开裂？ 即：在构件受外荷以前，使它先存在着一种应力状态（预加应力），用以减小或抵消外
补充：钢筋的冷拉与冷拔
1.钢筋的冷拉 在常温下将有明显流幅的钢筋拉伸到强化阶段k点，然后
卸载，卸载后钢筋将沿k直线恢复到0’，钢筋产生残余变形00’。 如果再张拉，应力应变曲线，将沿0’kd变化，转折点高于冷拉 前屈服点b，但流幅不明显。
时效硬化——冷拔后，若停留相当时间或高温 作用后再张拉，曲线将沿0’kk’变化，转折
整直等工序，施工方便。
2．有物理屈服点钢筋 冷拉低合金钢——采用热轧钢筋经冷拉后得到。 特点：钢筋经冷拉后屈服强度提高，塑性有所降低。 钢筋冷拉
后可以提高抗拉强度，当钢筋用于抗压时，其强度并不提高。 规范提倡优先采用强度高、性能好的预应力钢筋（钢丝、钢铰 线）。 注：钢筋冷拔后则同时提高抗拉及抗压强度。
有粘结预应力
3.按预应力筋的粘接状态 无粘结预应力
4.按施工方法分为
预制法预应力 现浇法预应力 叠合法预应力
预应力混凝土材料
·
钢筋的性能
预应力钢筋一直 处于高强受拉应力
强度高
较好的塑性、 可焊性。
提高与混凝土 粘结强度
良好的粘结性。
低松弛。
超载情况下 发生脆性破断， 同时还要求具有良好
的加工性能，
当外荷载P作用时，在梁跨中截面下边缘产生拉应力σhx，梁上边缘产 生压应σhs :
上缘： σhs＝＋M/(bh2/6) 下缘： σhx＝－M/(bh2/6)
这样，在预压力Ny和外荷载P共同作用下，梁上、下边缘总应力为上 述两项应力的叠加： σs=σhys+σhs
σx = σhyx +σhx 由此说明：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在外
如用于大跨结构时，为满足挠度控制的要求，需要加 大截面尺寸来增大刚度，以致使构件的承载力中有较大一部分 用于负担结构的自重。跨度越大，自重在承载力中所占比例就 越大，很不经济、不合理、甚至是不可能的
构件中若采用高强度钢筋，将使——使用荷载下钢筋的工作应力提高很多， 挠度和 裂缝宽度将远远超过允许值!
力之外的奇迹，而只是大大地改善了结构在正常适用阶段的工作
性能。
原理分析
以预应力混凝土简支梁为例，说明预应力混凝土结构的基本原理。
如图所示，在荷载作用之前，预先在梁的受压区施加偏心压力Ny,使梁 下边缘混凝土产生预压应力σhyx，梁上边缘产生预拉应力σhy
上缘： σhys＝ Ny- Ny.e/(bh2/6) 下缘： σhyx＝ Ny+ Ny.e/(bh2/6)
预应力混凝土的特点
预应力混凝土由于事先人为地施加了一个预加力，使其在
受力方面有许多和普通混凝土结构不同的特点。但是，正正常配
筋范围内，预应力混凝土梁的破坏弯矩，主要与构建的组成材料
的性能有关，而与是否在受拉钢筋中施加拉应力的影响很小。其
破坏弯矩值与同条件下的普通钢筋混凝土的破坏弯矩值几乎相同。
这说明预应力混凝土结构并不能创造出超越其 本身材料强度能
预应力混凝土的提出
1. 普通混凝土抗裂性很差
混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这 时钢筋应力仅20～30N/mm2,另外提高混凝土的强度也不明显
2. 高强材料得不到充分应用
裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，受拉钢筋应 力最高也只能达到150～250N/mm2
3. 结构自重大使用性能不好
荷作用时产生的拉应力？
实际上预加应力的概念在日常生活和生产实践 中早有所应用。如：
预应力混凝土结构的基本原理
所谓预应力混凝土，就是事先人为地在混凝 土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和 分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个 合适程度的混凝土。例如，对混凝土或钢筋混 凝土梁的受拉区预先施加压应力，使之建立一 种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规 律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应 力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致 开裂，或推迟开裂，或者使裂缝宽度减小。这 种预先给混凝土引入内部应力的结构，就称为 预应力混凝土结构。
预应力混凝土
Contents
1
概念
2
分类
3
材料
4
特性（抗震设计、耐久性、应力损失、
应力腐蚀等）
预应力混凝土的定义：根据需要人为地引入某一数 值与分布的内应力，用以部分或全部抵消外荷载 应力的一种加筋混凝土。为了更好的了解的这一 概念，而后改为：根据需要人为地引入某一数值 反向荷载，用以部分或全部抵消使用荷载的一种 加筋混凝土。
原因：预应力钢筋——高应力状态
减少预应力 损失
7.2 预应力混凝土构件一般规定
国内常用的预应力钢筋有钢筋、钢丝、钢绞线； 分为两大类： 1．无物理屈服点钢筋（丝） （1）钢铰线 —— 由多股（3或7股）高强钢丝铰合而成，再经低温
回火制成。 特点：钢铰线比单根钢丝直径大，但具有一定的柔性，施工方便且
荷载P作用下下边缘所产生的拉应力全部（或部分）抵消，因而可避免混凝 土出现裂缝（或限制裂缝的大小），混凝土梁可以全截面参加工作。这就相 当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材性能的 目的。
预应力混凝土的分类
1.按预应力Biblioteka 大小全部预应力 部分预应力
2.按施加应力方法
先张法预应力 后张法预应力 自应力预应力
不降低强度。 （2）消除应力钢丝—— 经过低温回火处理的钢丝称为消除应力钢
丝。 解释：高碳钢经过多次冷拔，存在较大的内应力，需采用低温回火
来消除内应力。 在外形上分为：光面、刻痕及螺旋肋三种，用φp、φI、φH表示。 （3）热处理钢筋——用热轧中碳钢经过调质热处理后制成的高强度
钢筋。 特点：具有强度高、松弛小等特点，以圆盘形式供应，省掉对焊和