预应力混凝土结构定义
预应力混凝土
第一讲预应力定义：预应力混凝土是根据需要人为引入某一数值与分布的内应力，用以全部或部分抵消外荷载应力的一种加筋混凝土。
狭义定义:在混凝土构件承受外荷载之前，对其受拉区预先施加压应力,就成为预应力混凝土结构广义定义:预应力混凝土是其中已建立有内应力的混凝土，内应力的大小和分布能够抵消给定的外加荷载所引起的应力至预期的程度。
基本概念：应力概念（预计开裂程度）：预应力混凝土是由于预加应力而使混凝土从一种脆性材料转变成为一种弹性材料。
这种概念：“以无拉应力设计准则”为基础的。
特点：1主要设计阶段为正常使用极限状态；2计算方法采用材料力学方法，符合胡克定律和叠加原理。
强度概念（抵抗破坏安全性）：预加应力是为了使高强钢筋能够和混凝土结合，它是钢筋混凝土的扩大和改进。
特点：主要表现在提高了构件的抗裂和刚度性能，同时也提高了承载力，充分发挥了张拉对承载力的贡献。
荷载平衡概念（计算挠度）：预加应力是为了实现预期的荷载平衡。
特点：使得预应力概念更深入了，给设计计算带来了大大的简化。
早期预应力实践存在的问题：使用的混凝土和钢筋材料的强度较低，对预应力损失的认识不够。
钢筋混凝土与预应力混凝土之间的主要区别钢筋混凝土是将钢筋和混凝土简单地结合在一起，并且任由它们自行地共同工作，而预应力混凝土则不然，它是将高强混凝土和高强钢材“能动”地结合在一起，这种结合是靠张紧钢材并将其锚固于混凝土，从而使混凝土受压来实现。
钢材是延性材料，现在用预加应力的办法使其能在高拉力下工作，混凝土在抗拉能力上是脆性材料，现在由于受到预压而有所改善，同时抗压能力并未真正受到损害。
因此预应力混凝土仍是两种现代高强度材料的一种理想结合。
为什么预应力混凝土能发挥高强钢筋的作用呢？原因在于钢材的弹性模量一般相差不大，而在正常使用状态时，普通钢筋混凝土拉应变不大，因此不能使用高强钢筋，即受到限制。
预应力混凝土是先将钢筋张拉一段应变，即先增加了应力，然后在外加荷载下还能增加一段应变，这样高强钢筋就能使用了。
预应力混凝土结构
预应力混凝土结构在现代建筑领域中，预应力混凝土结构是一种被广泛应用且具有重要地位的结构形式。
它以其独特的性能和优势，为各种大型、复杂的建筑和基础设施项目提供了可靠的支撑和保障。
那么，什么是预应力混凝土结构呢？简单来说，预应力混凝土结构就是在混凝土构件承受使用荷载之前，预先对其施加压力，从而在构件内部产生一定的预压应力。
这样，在后续承受外荷载时，混凝土能够更好地发挥其抗压性能，提高构件的承载能力和抗裂性能。
预应力混凝土结构的优点众多。
首先，它能够显著提高结构的承载能力。
通过施加预应力，可以使混凝土在承受荷载时更加有效地工作，从而能够承受更大的重量和压力。
这对于建造大型桥梁、高层建筑等需要承受巨大荷载的结构来说，是至关重要的。
其次，预应力混凝土结构具有良好的抗裂性能。
由于在构件内部预先存在压应力，当外荷载产生的拉应力小于预压应力时，混凝土就不会开裂。
这不仅能够延长结构的使用寿命，还能提高结构的耐久性和安全性。
比如，在一些经常受到动荷载作用的桥梁结构中，预应力的应用可以有效地减少裂缝的产生和扩展，保证桥梁的正常运行。
再者，预应力混凝土结构可以减小构件的截面尺寸，从而节省材料和降低造价。
由于预应力的作用，构件能够在较小的截面尺寸下承受相同的荷载，这意味着可以减少混凝土和钢筋的用量，降低建筑成本。
预应力混凝土结构的施工方法主要有先张法和后张法两种。
先张法是在台座上先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，使钢筋的回缩力通过钢筋与混凝土之间的粘结力传递给混凝土，从而在混凝土中产生预压应力。
这种方法通常适用于生产预制构件，如预应力空心板、预应力梁等。
后张法则是先浇筑混凝土构件，在构件中预留孔道，待混凝土达到规定强度后，将预应力钢筋穿入孔道，然后在构件两端进行张拉，并利用锚具将预应力钢筋锚固在构件上，最后进行孔道灌浆。
后张法适用于现场施工的大型构件，如桥梁的箱梁、T 梁等。
在设计预应力混凝土结构时，需要考虑众多因素。
预应力混凝土
引言概述：预应力混凝土是一种应用预先施加的应力在混凝土内部进行抵抗外部荷载的结构材料，具有很高的强度和耐久性。
本文将详细介绍预应力混凝土的概念、优势、施工原理、设计方法和应用领域。
正文内容：一、预应力混凝土的概念和原理1.预应力混凝土的定义2.预应力混凝土的原理a.预应力的概念和作用原理b.预应力混凝土的应力来源和传递途径二、预应力混凝土的优势1.强度和耐久性a.预应力混凝土的高强度b.预应力混凝土的抗裂性能c.预应力混凝土的耐久性2.施工效率和经济性a.预应力混凝土的施工工艺b.预应力混凝土的施工速度c.预应力混凝土的经济性三、预应力混凝土的施工原理1.预应力钢筋的布置和固定a.预应力钢筋的种类和性能要求b.预应力钢筋的布置原则和方法c.预应力钢筋的固定方式和要求2.预应力配筋的施工a.预应力配筋的材料和配筋要求b.预应力配筋的安装和固定工艺c.预应力配筋的质量控制四、预应力混凝土的设计方法1.预应力混凝土的设计原则a.预应力混凝土的设计目标和要求b.预应力混凝土的设计参数和计算方法2.预应力混凝土的设计步骤a.预应力混凝土的受力分析和设计荷载b.预应力混凝土的截面选择和计算c.预应力混凝土的配筋设计和构造安排五、预应力混凝土的应用领域1.预应力混凝土在桥梁工程中的应用a.预应力桥梁的结构形式和特点b.预应力桥梁的施工和设计技术2.预应力混凝土在大型建筑中的应用a.预应力混凝土结构的优势和适用性b.预应力混凝土结构的设计和施工要点3.预应力混凝土在水利工程中的应用a.预应力混凝土在堤坝工程中的应用b.预应力混凝土在水闸工程中的应用总结：预应力混凝土作为一种具有强度高、耐久性好等优点的结构材料，在桥梁、建筑和水利工程等领域有着广泛的应用。
通过合理的设计和施工，可以充分发挥预应力混凝土的优势，提高工程的安全性和经济性。
随着科技的进步和经验的积累，预应力混凝土的应用前景将会更加广阔。
预应力混凝土结构
由中国土木工程学会等编写的《部分预应力混凝土结构设计 建议》（以下简称《建议》）中提出将预应力度分成全预应力、 部分预应力和钢筋混凝土三类。 预应力定义为： =M0/M——受弯构件 =N0/N ——轴心受拉构件 式中 M0—消压弯矩，即使构件控制载面受拉边缘应力抵消到零 时的弯矩； M—使用荷载（不包括预加力）标准组合作用下控制截面的弯矩 N0—消压轴向力，即使构件截面应力抵消到零时的轴向力； N—使用荷载（不包括预加力）标准组合作用下截面上的轴向拉 力。 当≥1，为全预应力混凝土； 当0＜＜1，为部分预应力混凝土； 当=0，为钢筋混凝土。 可见，部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和钢筋混凝土两者 之间。
• （5）锥形螺杆锚具。锥形螺杆锚具是由锥形 螺杆、套筒、螺母和垫板组成。该锚具适用 于14～28根碳素钢丝的锚固。
• （6）JM－12型锚具。JM－12锚具由锚环和夹 片组成。多用于钢绞线束的锚固。JM－12锚具 有良好的锚固性能，预应力筋滑移量比较小，施 工方便，但是加工量大且成本高。
• （7）多孔夹片锚具。它也称群锚，由多孔的锚 板与夹片组成。在每个锥形孔内装一副夹片，夹 持一根钢绞线。这种锚具的优点是每束钢绞线的 根数不受限制；任何一根钢绞线锚固失效，都不 会引起整束锚固失效。
• 1.常用锚具 • (1)螺纹端杆锚 具。螺纹端杆锚 具它由螺纹端杆、 螺母和垫板组成， 如图所示，是单 根预应力粗钢筋 张拉端常用的锚 具。
• (2)帮条锚具。帮条锚具由帮条和衬板组成。帮条 筋采用与预应力筋同级钢筋，而衬板则可用普通 低碳钢钢板，焊条应选用E5003。焊接帮条时， 三根帮条与衬板相接触面应在同一垂直平面上， 防止受力后产生扭曲。
什么是预应力混凝土结构？
什么是预应力混凝土结构？
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，且其值和分布，能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适的程度的混凝土。
这就是说，它是预先对混凝土或钢筋混凝土构件施加压应力，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，或者减小裂缝开展的宽度。
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。
由于预先给混凝土梁施加了预压力，使混凝土梁，在荷载作用下，其下边缘产生的拉应力完全被预压应力所抵消，因而可以避免混凝土出现裂缝，混凝土梁始终以全截面参加工作。
这就相当于改善了混凝土的抗拉性能，且可达到充分利用高强材料性能的目的。
上述概念就是预应力混凝土结构的基本原理。
在现代预应力混凝土结构中，通常把在使用荷载作用下，
沿预应力筋方向的正截面始终不出现拉应力的预应力混凝土，称为“全预应力混凝土”；把普通钢筋混凝土，称为“非预应力混凝土”；而把从钢筋混凝土到全预应力混凝土之间，预应力程度不同的整个区间的预应力混凝土，称为“部分预应力混凝土”。
预应力混凝土是什么意思
预应力混凝土是什么意思预应力混凝土是什么意思一、引言预应力混凝土是一种特殊的混凝土结构材料，通过施加预先设计的预应力来提高混凝土的承载能力和耐久性。
它在建筑和结构工程中被广泛使用，具有较高的抗弯、抗剪、抗压性能，以及良好的耐久性和变形性能。
本文将详细介绍预应力混凝土的定义、组成、施工方法、优点和应用领域。
二、定义预应力混凝土是指在混凝土浇筑之前，通过施加预先设计的压应力，将钢筋或钢束（也称为预应力筋或预应力钢）紧密嵌入混凝土中的一种结构材料。
预应力混凝土能够抵抗外部荷载的作用，从而减小混凝土的应力和变形，提高混凝土结构的承载能力和耐久性。
三、组成预应力混凝土由混凝土和预应力钢组成。
混凝土是由水泥、砂、骨料和适量的掺合材料按一定比例混合而成的胶凝材料。
预应力钢一般采用高强度钢材，在混凝土浇筑之前通过张拉或预应力设备施加预应力。
四、施工方法（一）预应力钢的张拉1. 预应力钢在混凝土浇筑之前通过张拉设备施加预应力。
2. 预应力钢的张拉应根据设计要求施加预定的张拉力，并进行相应的调整和锚固。
（二）混凝土浇筑1. 预应力钢张拉完成后，进行混凝土的浇筑。
2. 混凝土浇筑要均匀、充实，确保预应力钢紧密嵌入混凝土中。
（三）养护1. 混凝土浇筑完成后要进行养护，以提高混凝土的强度和耐久性。
2. 养护时间根据混凝土强度等因素进行设计，一般为28天。
五、优点（一）提高承载能力预应力混凝土通过施加预应力，能够有效抵抗混凝土的应力和变形，从而提高混凝土结构的承载能力。
（二）延长使用寿命预应力混凝土具有较好的耐久性，能够抵抗氯离子渗透、碳化、冻融损伤等，延长混凝土结构的使用寿命。
（三）降低变形预应力混凝土能够减小混凝土的应力和变形，降低混凝土结构的沉降和裂缝的发生。
（四）提高施工效率预应力混凝土的施工过程相对简单，能够提高施工效率，缩短工期。
六、应用领域预应力混凝土广泛应用于大跨度桥梁、高层建筑、水利工程、核电站等重要工程中。
预应力混凝土结构概述(修正)
部分预应力混凝土结构：这种结构中的部分混凝土构件承受预应力，其他构件则为普通混凝土构件
复合预应力混凝土结构：这种结构由两种或两种以上的预应力混凝土构件组成
Part 3
预应力混凝土结构的优点
预应力混凝土结构的优点
预应力混凝土结构的优点主要包括以下几点
提高承载能力：由于预应力钢筋对混凝土的拉伸作用，使得混凝土的承载能力得到提高。这种提高可以通过预先对钢筋进行拉伸计算得出，因此可以精确控制
设计灵活性：预应力混凝土结构的设计灵活性较大，可以根据实际需要进行灵活的设计和施工。例如，可以在结构的不同部位采用不同的预应力度和不同的材料等
Part 4
预应力混凝Leabharlann 结构的缺点预应力混凝土结构的缺点
然而，预应力混凝土结构也存在一些缺点，主要包括以下几点
施工难度大：预应力混凝土结构的施工需要使用高强度钢筋和特殊工艺，如张拉和锚固等，因此施工难度较大，需要专业的技术人员进行指导和操作
建造成本高：由于预应力混凝土结构的施工难度大，需要使用更多的高强度钢筋和特殊工艺，因此其建造成本相对较高
预应力混凝土结构的缺点
维护和修复困难：由于预应力混凝土结构的材料用量减少，使得结构的自重减轻，同时也降低了结构的刚度。因此，在结构出现损伤或裂缝时，维护和修复工作相对较为困难
对环境影响大：预应力混凝土结构的施工需要使用大量的水泥和砂石等材料，这些材料的生产和使用会对环境产生较大的影响。同时，在结构的拆除和废弃过程中也会产生大量的建筑垃圾
体育场馆
在体育场馆建设中，预应力混凝土结构被广泛应用于看台和舞台等部位。由于其具有高强度和延展性的特点，能够承受大量观众的载荷以及各种激烈运动的冲击作用
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预应力混凝土结构的含义与特征
预应力混凝土结构的含义与特征
含义：
预应力混凝土结构是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对它施加压力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。
以预应力混凝土制成的结构，因以张拉钢筋的方法来达到预压应力，所以也称预应力钢筋混凝土结构。
特征：
与钢筋混凝土相比，预应力混凝土的优点：由于采用了高强度钢材和高强度混凝土，预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点，对节约钢材(可节约钢材40%～50%、混凝土20%～40%)、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度都十分有效，可以使结构设计得更为经济、轻巧与美观。
预应力混凝土缺点：预应力混凝土构件的生产工艺比钢筋混凝土构件复杂，技术要求高，需要有专门的张拉设备、灌浆机械和生产台座等以及专业的技术操作人员；预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。
预应力混凝土结构的基本概念及材料—预应力混凝土结构的三种概念
(—AF + —MI—c)
My —I—
(—AF -+ —MI—y)
A—F
—MI—c
(—AF - —MI—c)
预应力钢筋的重心与梁的重心重合时截面的应力分布
1. 第一种概念
a）
截面重心线
e cc
偏心预应力钢筋
b）
c）
d）
e）
(—AF -—FI—ec +—MI—c)
—FI—ey
—M—I y
(—AF -+—FI—ey +-—M— I y )
b）的内部抵抗力矩 a）钢筋混凝土梁的隔离体 b）预应力混凝土梁的隔离体
2. 第二种概念
根据两者的相似性，可以将预应力钢筋与普 通钢筋作等强代换，减少用钢量，这在很多情况 下是经济可行的。
该种概念是预应力混凝土的强度理论， 表明预应力可充分发挥高强钢材和高强混 凝土，但却不能超越材料自身强度的界限。
—AF
—FI—ec
—M—I c
(—AF + —FI—ec - —MI—c)
预应力钢筋偏离混凝土截面的重心时截面应力分布
1. 第一种概念
这种概念将预应力钢筋的作用看成是改变 混凝土性能的一种手段。通过施加预应力将混 凝土作为弹性材料，采用材料力学公式及叠加 原理计算混凝土的应力、应变和挠度、上拱， 计算十分方便。
a)
b)
具有弯折形预应力筋的预应力梁
3. 第三种概念
该种概念的作用将预加应力看成是 改善使用荷载作用下结构工作性能的有 效手段，指出了预加应力效应和荷载效 应之间的相互关系，为分析、设计复杂 的预应力结构提供简捷的方法。
《钢筋混凝土结构》
预应力混凝土结构
预应力混凝土结构的 三种概念
结构设计原理名词解释
1．预应力混凝土结构：由配置预应力钢筋再通过张拉或其他办法建立预应力的结构。
2．混凝土的徐变：在荷载长期作用下，混凝土的应变随时间而增加的现象。
3．消压弯矩：由外荷载产生，使构件下边缘混凝土的预压应力恰好被抵消为零时的弯矩。
4．双筋截面：在拉压区都配置受力钢筋的截面。
5．短暂状况：指桥涵施工过程中承受临时性作用的状况。
6．部分预应力混凝土结构：在作用短期效应组合控制的正截面的受拉边缘可出现拉应力的预应力混凝土结构，即1＞λ＞0。
7．混凝土立方体抗压强度：按照规定的标准试件和标准试验方式得到的混凝土强度基本代表值。
（或用试验方法标准描述）8．可变作用：在结构使用期间，其量值随时间变化，或其变化值与平均值相比较不可忽略的作用9．配箍率：衡量钢筋混凝土受弯构件箍筋数量的一种指标，v sv sv bS A =ρ10．张拉控制应力：锚下控制应力，张拉结束锚固时张拉力除以力筋的面积。
有锚圈损失的要扣除。
11．换算截面：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。
12．剪跨比：0Vh M m =，实质是反映了梁内正应力与剪应力的相对比值。
13．承载力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适合于继续承载的变形或变位的状态。
14．预应力混凝土：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配筋混凝土。
15．条件屈服强度：对没有明显流幅的钢筋定义的名义屈服强度，取残余应变为0.2%时的应力作为屈服点。
16．T 梁翼缘的有效宽度：为便于计算，根据等效受力原则，把与梁肋共同工作的翼缘宽度限制在一定范围内，称为翼缘的有效宽度。
17．钢筋混凝土梁的界限破坏：指受拉钢筋屈服的同时受压混凝土压碎的状态。
18．预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩M 0与外荷载产生的弯矩M s 的比值，0s M M λ=19．混凝土的收缩：混凝土凝结和硬化过程中体积随时间推移而减小的现象。
预应力混凝土的原理及应用
预应力混凝土的原理及应用一、预应力混凝土的定义预应力混凝土是指在混凝土中预先施加一定的拉应力，以使混凝土在自身重量、外部荷载和温度变化等因素作用下，不产生或者减少裂缝的混凝土结构。
二、预应力混凝土的原理1. 原理概述预应力混凝土是利用钢筋的高强度和混凝土的高强度相结合，构成能够承受较大荷载的结构体系。
它通过在混凝土中施加拉应力，使混凝土的内部受到压力，从而增加混凝土的强度和刚度，进而提高结构的承载能力和抗裂性能。
2. 预应力混凝土的强度来源（1）混凝土的自身强度：在预应力混凝土中，混凝土的强度是起到主要作用的因素。
混凝土的主要成分是水泥、砂、石子等，这些成分通过固结反应形成一种强硬的物质，具有一定的强度和刚度。
（2）预应力钢筋的强度：在预应力混凝土中，钢筋是起到支撑和传递拉应力的作用，它的强度和抗拉性能是很重要的因素。
（3）混凝土和钢筋的协同作用：在预应力混凝土中，混凝土和钢筋之间的相互作用是非常关键的。
在外部荷载作用下，钢筋通过拉应力将混凝土内部压紧，从而增加混凝土的强度和刚度。
3. 预应力混凝土的施工方法（1）预应力混凝土的施工分为两种：预张和后张。
预张是在混凝土浇筑之前，先在钢筋上施加拉应力，然后再浇筑混凝土；后张是在混凝土浇筑后，再在钢筋上施加拉应力。
（2）预张施工方法：预张施工方法主要包括两种：单向张拉和双向张拉。
单向张拉是指在钢筋的一端施加拉应力，另一端固定；双向张拉是指在钢筋的两端同时施加拉应力。
（3）后张施工方法：后张施工方法主要包括两种：单层张拉和多层张拉。
单层张拉是指在混凝土浇筑完成后，钢筋的一端通过锚固件固定，然后在另一端施加拉应力。
多层张拉是指在混凝土浇筑完成后，先在钢筋的一端施加拉应力，然后在混凝土中开槽，将钢筋拉到另一端并施加拉应力。
三、预应力混凝土的应用1. 城市高层建筑预应力混凝土结构能够承受较大荷载，具有更高的抗震性能和抗风性能，因此在城市高层建筑中得到了广泛的应用。
预应力混凝土结构
※卸载后的结构变形或裂缝可得到恢复：由于预应力的作用，使 用活荷载移去后，裂缝会闭合，结构变形也会得到复位。
※提高构件的疲劳承载力：预应力可降低钢筋的疲劳应力比，增 加钢筋的疲劳强度。
※提高受压构件的稳定性。
◆预应力混凝土结构的缺点是：需要增设施加预应力的设备，制 作技术要求较高，施工周期较长。
第二节 预应力混凝土概述
九江大桥
九江大桥主跨 160m，是目前 国内跨度最大的 预应力砼连续梁 桥
一、预应力混凝土的概念
1、概述
钢筋混凝土受拉与受弯等构件，由于混凝土抗拉强度 及极限拉应变值都很低，所以在使用荷载作用下，通常是 带裂缝工作的。因而对使用上不允许开裂的构件，不能充 分利用受拉钢筋的强度。为了要满足变形和裂缝控制的要 求，则需增大构件的截面尺寸和用钢量，这将导致自重过 大，使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构 成为不可能或很不经济。
有限或部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和 钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，设计者可根据 结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以 控制构件在使用条件下的变形和裂缝，并在破坏前具 有必要的延性，因而是当前预应力混凝土结构的一个 主要发展趋势。
二、 施加预应力的方法
施加预应力的方法分为两类——先张法和后张法
①全预应力混凝土
全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均 不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。大致相当于裂缝控 制等级为一级的构件。
②有限预应力混凝土
有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土 承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得 受拉的要求设计。相当于裂缝控制等级为二级的构件。
预应力混凝土结构定义
预应力混凝土结构定义好嘞，咱们今天聊聊预应力混凝土结构。
这可不是啥深奥的理论，听着像是高大上的建筑术语，其实就是让混凝土更强壮的一种方法。
想象一下，你刚买了一条新裤子，结果穿上去一坐就撕裂了，心里那滋味儿可不好受。
可是如果你在裤子里加个弹性带，不仅舒适还显得格外有型，这就是预应力混凝土的意思。
说白了，就是通过一些手段，把混凝土的性能提高，让它在承受重压的时候，依旧能稳如泰山。
预应力混凝土这个名字听上去挺复杂，实则简单。
它的原理其实就是给混凝土施加一种“提前的压力”。
想象一下，像是在一个面团里塞进一根橡皮筋，当你拉开这个面团的时候，橡皮筋先把面团撑住，防止它塌掉。
其实就是在混凝土里提前设置了这种“压力”，让它在承受外力的时候，不会轻易变形、开裂。
就像一个人在生活中要有点准备，才能应对各种挑战一样，混凝土也需要这种预应力来提升抗压能力。
这种预应力是怎么来的呢？嘿，关键就在于“钢筋”了。
钢筋就像是混凝土的好朋友，它们一起合作，形成一个完美的组合。
在制造预应力混凝土的时候，工人们会先把钢筋拉紧，然后把混凝土浇筑在上面。
待混凝土干了，钢筋的“紧张”就变成了混凝土的“保护伞”。
这就像是你在家里装修时，把一个大窗帘挂得紧紧的，既能挡住外面的光线，也能让室内显得更温馨。
预应力混凝土的强大之处就在于此，承重能力更强，跨度也更大，简直是现代建筑的“明星”。
这种材料在实际应用中可是无处不在，公路桥梁、隧道、甚至高楼大厦，都是它的“战场”。
走在城市的街道上，抬头看看那些高耸入云的建筑，背后都有预应力混凝土的身影。
让这些建筑可以抵御风雨，稳稳地屹立不倒。
试想一下，如果没有预应力混凝土，咱们的城市可能早就被各种自然灾害“折磨得不成样子”了。
更别说，预应力混凝土的使用寿命也大大增加，省下了不少维修费，真是一举多得，合算得很。
不过，预应力混凝土并不是“百无禁忌”。
虽然它强大，但也有自己的“小脾气”。
比如说，在施工过程中，温度的变化、湿度的影响都可能导致一些不必要的问题。
后张法预应力混凝土结构名词解释
一、预应力混凝土结构的定义预应力混凝土结构是一种利用预先施加的预应力钢筋或钢缆来提高混凝土结构抗弯、抗剪能力的建筑结构。
通过在混凝土施工前就施加预应力，可以有效地减轻混凝土在受力状态下的应力，提高结构的承载能力和延性，从而使结构更加安全可靠。
二、预应力混凝土结构的主要特点1. 高抗弯、抗剪能力：预应力混凝土结构通过预先施加预应力，可以在不增加截面尺寸的情况下，大幅提高结构的抗弯和抗剪能力，使得结构更加轻盈高效。
2. 较小的裂缝和变形：在预应力混凝土结构中，预应力钢筋或钢缆的作用可以有效地控制混凝土的裂缝和变形，使得结构在使用过程中能够保持较好的整体性和稳定性。
3. 长寿命和耐久性好：预应力混凝土结构在设计和施工上具有严格的要求，能够保证结构的长寿命和良好的耐久性，降低了结构的维护和修复成本。
4. 可实现大跨度和大空间：受益于预应力混凝土结构的高承载能力和稳定性，可以实现跨度较大、空间利用效率高的建筑设计和施工。
三、预应力混凝土结构的应用领域在实际工程中，预应力混凝土结构被广泛应用于以下领域：1. 桥梁工程：预应力混凝土结构在桥梁工程中得到了广泛的应用，能够实现大跨度、大跨径的桥梁设计和建设，提高了桥梁的承载能力和安全性。
2. 高层建筑：在高层建筑中，预应力混凝土结构能够实现结构的轻量化和稳定性，减小结构的变形和裂缝，确保建筑物的安全性和舒适性。
3. 储存结构：预应力混凝土结构的抗裂性和耐久性优势，使其成为储存结构如水库、污水处理厂等的理想选择。
4. 工业厂房：预应力混凝土结构能够满足工业厂房对结构承载能力和空间利用效率的要求，被广泛应用于工业厂房建设中。
四、总结预应力混凝土结构以其高强、高耐久、高可靠的特点，在工程建设中得到了广泛的应用。
在未来，随着建筑结构设计和施工技术的不断发展和创新，预应力混凝土结构将会进一步发展壮大，为各类工程项目提供更加安全可靠的建筑结构解决方案。
五、预应力混凝土结构的设计原则1. 合理确定预应力布设方案：在设计预应力混凝土结构时，需要根据实际工程情况和结构承载要求，合理确定预应力钢筋或钢缆的布设方案，以保证结构的整体性和稳定性。
预应力混凝土结构概述
预应力混凝土结构概述1. 引言预应力混凝土结构是一种先在混凝土构件中施加预先设定的预应力，再给混凝土承担荷载的结构形式。
它采用不同方式产生预应力，使混凝土结构具有更高的强度、刚度和耐久性，能够充分发挥混凝土的承载能力和抗裂性能。
本文将对预应力混凝土结构进行概述，包括其定义、分类、优点和应用领域等方面的内容。
2. 定义和分类2.1 定义预应力混凝土结构是指在混凝土构件中施加预先设定的预应力，使其在工作状态下不仅能够承受外界荷载，还能够充分利用混凝土本身的压缩性能，降低或抵消由于荷载引起的构件内部应力。
2.2 分类根据预应力的施加方式不同，预应力混凝土结构可分为以下几类： - 预应力混凝土梁：通过在梁的一侧或双侧施加预应力，增加混凝土梁的承载能力和抗弯刚度。
常见的预应力混凝土梁有预应力钢筋混凝土梁、预应力预制构件混凝土梁等。
- 预应力混凝土板：在板的一侧或双侧施加预应力，提高板的承载能力和抗弯刚度。
常见的预应力混凝土板有预应力钢束混凝土板、预应力预制构件混凝土板等。
- 预应力混凝土框架结构：通过在梁、柱和墙体等构件中施加预应力，提高整个框架结构的刚度和承载能力。
- 其他形式的预应力混凝土结构：如预应力混凝土管桩、预应力混凝土箱梁等。
3. 优点预应力混凝土结构相比于传统钢筋混凝土结构具有以下优点： - 更高的强度和刚度：预应力混凝土结构能够利用预应力来提高混凝土的强度和刚度，使其能够承受更大的荷载。
- 更好的抗裂性能：预应力混凝土中施加的预应力能够抵消由于荷载引起的混凝土收缩和温度变形，从而提高混凝土的抗裂性能。
- 更长的使用寿命：预应力混凝土结构能够减小混凝土中的应力和变形，延长其使用寿命。
- 更大的跨度和空间：预应力混凝土结构可以通过预应力的施加来实现较大的跨度和空间，适用于大跨度建筑和特殊结构的需求。
4. 应用领域由于预应力混凝土结构具有较高的强度和刚度，以及优异的抗裂性能和长寿命等特点，广泛应用于各个领域： - 桥梁工程：预应力混凝土结构能够满足大跨度桥梁的需求，提高桥梁的承载能力和抗震能力。
预应力混凝土结构设计原理
预应力混凝土结构设计原理预应力混凝土（Prestressed Concrete）是一种具有高度预应力的混凝土结构材料。
与传统的钢筋混凝土结构相比，预应力混凝土具有更高的强度和刚度，能够承受更大的荷载，同时减小结构变形和裂缝的发生。
本文将详细介绍预应力混凝土结构设计的原理和方法。
一、预应力混凝土的概念和特点预应力混凝土是指在混凝土施工之前，通过预先施加一定的压应力于钢筋或钢束上，使其产生预应力，并与混凝土一同工作以达到增强结构强度和抗震性能的目的。
其特点如下：1. 预应力混凝土具有较高的强度和刚度，能够承受较大的荷载。
2. 由于预应力的存在，混凝土结构的变形和裂缝发生的可能性较小。
3. 预应力混凝土的施工难度较大，对材料和施工质量要求较高。
二、预应力混凝土结构设计原理预应力混凝土结构的设计原理基于弹性力学和混凝土强度理论。
在设计过程中，需要考虑以下几个关键因素：1. 荷载和荷载组合：根据结构所处的使用环境和设计要求，确定荷载类型和荷载组合，包括恒载、活载和地震荷载等。
2. 结构的几何形状：包括截面形状、跨径长度和构件布置等。
3. 材料特性：包括混凝土和预应力钢材的力学性能和耐久性能等。
4. 预应力方式和力量：根据结构的要求和设计目标，确定适当的预应力方式和施加的预应力力量。
三、预应力混凝土结构设计步骤预应力混凝土结构设计的一般步骤如下：1. 了解结构要求和设计目标。
2. 确定结构的几何形状和荷载要求。
3. 选择合适的预应力方式和力量。
4. 进行结构的受力分析和计算。
5. 设计结构的截面尺寸和预应力布置方式。
6. 进行结构的验算和抗震性能评估。
7. 编制结构施工图纸和技术规范。
8. 进行结构施工和监督。
四、预应力混凝土结构设计的优点和应用领域预应力混凝土结构由于其较高的强度和刚度，广泛应用于工业和民用建筑领域。
其优点包括：1. 结构强度高，能够满足大跨度和高荷载的需求。
2. 结构变形小，使得建筑物使用更加舒适和稳定。
预应力混凝土的三种概念
预应力混凝土的三种概念
预应力混凝土是指在混凝土结构中，通过施加预先设定的拉力或压力，使混凝土在使用过程中能够充分发挥其最佳受力性能的一种建筑材料。
其主要有三种概念：
1. 预应力：预应力是指在混凝土施工前，通过施加预先设定的拉力或压力，将混凝土中的部分应力提前产生的过程。
预应力可以通过拉拔钢束、压紧筋等方式施加，目的是为了提高混凝土的承载能力和抗裂性能。
2. 后张预应力：后张预应力是指在混凝土完全凝结固化后，通过施加额外的拉力使混凝土承受更大的预应力，以增强其受力性能。
后张预应力通常使用专门的设备和工艺进行施加，适用于大跨度或需要更高预应力的结构。
3. 预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是指利用预应力技术构建的混凝土结构。
预应力混凝土结构通常具有较高的荷载承载能力、较好的抗裂性能和耐久性，常用于桥梁、建筑物、水利工程等重要工程项目中。
这种结构类型在工程中可以通过减少混凝土的横截面积、增加混凝土使用强度和使用预应力钢筋等方式来实现节约材料和提高工程性能的目的。
预应力混凝土结构的基本概念及其材料
预应力混凝土结构的基本概念及其材料前言预应力混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，它以钢筋或钢缆为预应力材料，通过预应力作用将混凝土构件产生压力，增大了抗弯能力和承载能力。
本文将介绍预应力混凝土结构的基本概念和常见的材料。
预应力混凝土结构的基本概念预应力混凝土结构是指采用预应力技术将混凝土构件在施工过程中施加与自重相抵消的预应力，以提高混凝土的各项力学性能。
预应力混凝土构件由混凝土和预应力钢条或钢缆构成。
一般情况下，在混凝土浇筑前，预先在混凝土构件中设置钢筋或钢缆，并通过张紧等方式预先施加预应力，这种预先施加的钢筋或钢缆即预应力材料。
预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比，具有更优秀的抗弯承载能力、变形性能、耐久性能以及更好的抗震性能。
预应力材料预应力钢筋预应力钢筋是一种高强度钢材，其强度等级一般为1870MPa、1770MPa、1570MPa、1270MPa等。
预应力钢筋的主要作用是在混凝土结构中施加张力，通过预应力的作用进行混凝土结构的强化。
预应力钢筋一般采用直径为12mm、16mm、20mm、25mm、32mm等规格。
预应力钢缆预应力钢缆是一种高强度预应力材料，它是由许多根小细钢束扭绞成为一束，然后分别涂上脱脂剂、涂层和防锈剂。
预应力钢缆的结构比预应力钢筋更为复杂。
预应力钢缆的强度等级一般为1860MPa、1770MPa、1570MPa、1370MPa等。
预应力钢缆一般采用直径为5mm、7mm、9mm、12mm等规格。
预应力混凝土结构的优点预应力混凝土结构相比于普通混凝土结构，具有许多优点：1.抗弯承载能力更强，能够承受更大的荷载；2.变形性能更好，大幅度降低了混凝土结构的裂缝产生；3.耐久性能更高，延长了混凝土结构使用寿命；4.抗震能力更强，能够有效地减少地震对建筑物的破坏。
预应力混凝土结构是一种具有高强度、高韧性、高耐久性和高抗震性的新型建筑结构形式，预应力钢筋和预应力钢缆是其主要的预应力材料。
预应力混凝土结构名词解释
预应力混凝土结构名词解释
预应力混凝土结构是一种强化混凝土结构的方法，通过在混凝土构件中施加预先设定的预应力，使混凝土在受力情况下具有更好的抗弯、抗剪、抗扭和抗震能力。
预应力是指在混凝土结构中施加的预先预应力，通常通过张拉钢材或者钢束来实现。
这些张拉的钢材或钢束被称为预应力筋。
预应力筋可以分为两种类型：预应力钢束和预应力钢筋。
预应力钢束是由多股钢丝或钢带组成的捆束，可以在混凝土浇筑前通过张拉设备进行张拉，然后通过锚固装置固定在混凝土构件中。
预应力钢筋则是普通钢筋，在混凝土中施加预应力后再固定。
预应力混凝土结构具有许多优点。
首先，预应力混凝土结构能够提高混凝土的承载能力和抗裂能力，使结构更加耐久。
其次，预应力混凝土结构还能够减小结构的变形和沉降，提高结构的稳定性和刚度。
此外，预应力混凝土结构还可以减小结构的自重，降低了结构对地基的要求，节约了材料和成本。
预应力混凝土结构广泛应用于各种建筑工程中，包括桥梁、高层建筑、水坝、塔楼等。
在桥梁中，预应力混凝土结构能够提供更大的跨度和更好的承载能力，减轻了桥梁的自重，提高了交通效率。
在高层建筑中，预应力混凝土结构能够提供更好的抗震性能和稳定性，保证了建筑的安全性。
在水坝和塔楼中，预应力混凝土结构能够承受巨大的水压和风压，保证了结构的稳定性和耐久性。
总之，预应力混凝土结构是一种通过施加预先设定的预应力，提高混凝土结构抗力和性能的方法。
它具有许多优点，并在各种建筑工程中得到广泛应用。
预应力结构
中强度预应力钢丝
预应力螺纹钢筋
s con 0.85 f pyk
f ptk 预应力钢丝、钢绞线极限抗拉强度标准值 f pyk 预应力螺纹钢筋屈服强度标准值
先张法和后张法采用相同的张拉控制应力。 对于钢丝、钢绞线
scon不应小于0.4 fptk，对于螺纹钢筋scon不宜小于0.5 fpyk
二. 预应力损失
刻痕钢丝
螺旋肋钢丝
3. 钢绞线
钢绞线是用2、3、7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，其中以7股
钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为9.5~15.2 mm，通常用于无粘结预 应力筋，强度可高达1960MPa。2股和3股钢绞线用途不广，仅用于某些先张
法构件，以提高与混凝土的粘结强度。
【2010新规】预应力钢筋强度标准值（N/mm2）
的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及台座间的摩擦，也使张拉应 力产生损失； 3. 温度损失
s l3 s l4
混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之
间的温差引起的预应力损失； 4. 松弛损失 在高应力的长期作用下预应力筋会产生应力松弛；
5. 混凝土收缩和徐变引起的损失
s l5
混凝土构件的收缩和徐变都会使
受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然会产 生裂缝，但比钢筋混凝土构件（Np =0）的开裂明 显推迟，裂缝宽度也显著减小。
s c s pc ftk
三. 预应力混凝土的等级
Ⅰ级 — 全预应力混凝土；要求在最不利荷载效应组合作用下，混凝土 中不允许出现拉应力； Ⅱ级 — 有限预应力混凝土；在最不利荷载效应组合作用下，混凝土中
有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸； 强度早期发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、具夹
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5. 通过学习，掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、砖
石结构和钢结构在各种受力状态下的工作性能、破坏形态、 计算原理、设计和构造要求等问题 。
二、 本课程的特点： 1. 本课程为专业过渡课程，由基础课过渡到专业课，研究方法 既有继承，又要注意其中本质的区别。 材料力学：研究单一、匀质、连续的弹性材料，侧重于构 件的应力分析和变形计算，它们中问题的解答是唯一的。
结构设计原理
王爱兰 山东交通职业学院公路系
2013年9月
绪论
Introduction
土木工程的三大飞跃： 人类早期：利用土、石、木等天然材料从事 营造活动。
第一次飞跃：公元前 113 世纪，发明了砖、 瓦以承压为主的人工材料，即木、砖（石） 结构兴起的年代，例如：万里长城、金字
塔、阿房宫；
1. 2. 3. 4.
选择截面形式；
拟定截面尺寸；
配筋设计计算； 进行各项验算（强度条件、刚度、稳定性、抗裂性）
四、本课程的学习方法：
1. 2. 3.
认真学好课堂内容，把握内容体系的内在联系和细微差别； 注意理论联系实际，重视试验、经验和规范的规定； 深入掌握材料性能。因为结构的许多特性都是由材料性能决 定的。
的出现。钢铁和水泥产生后，直至本世纪初，
总论
《结构设计原理》主要讨论土木基础设施
工程中各种工程结构的基本构件受力性能、 计算方法和构造设计原理。 包括： 混凝土结构（Concrete Structures ） 钢结构（Steel Structures） 圬工砌体结构（Masonry Structures ） 木结构（Timber Structures ） 学习和掌握桥梁工程和其它道路人工构造 物设计的基础
用范围和应用条件
3.设计具有多方案性
结构设计是一个综合性的问题，需要遵循“安全、适用、 经济、合理”的原则。当给定荷载时，同一构件的设计答 案往往不是唯一的，需进行综合分析 破坏形态→ 计算原理 → 设计构造
受力、变形→ 应用公式→ 适用范围、限制条件
2、预应力混凝土结构：
定义：预先人为地给混凝土引入一个应力，以改善混凝土在
使用期间的应力状态；
适用范围：跨径＞50m的桥梁； 优缺点: 优点 缺点
使用高强材料； 重量轻； 跨越能力大； 抗裂性能好。
工艺复杂、
需要设备多（设计、计算、 施工难度大）。
3、砌体结构
定义：将砖石等块材按照一定砌筑规则建筑而成的结构。
对于桥梁结构，根据主要承重结构受力的 不同，可将桥梁结构分为：
梁式桥（受弯为主）
拱式桥（受压为主） 刚架桥（梁柱组合） 悬索桥（受拉为主） 斜拉桥（组合受力）
梁式桥
连续梁桥
虎门大桥辅航道270m连续刚构
刚架桥
重庆大桥复线
拱式桥
万县长江大桥
悬索桥
润杨长江大桥
斜拉桥
sutong 大 桥
本课程的特点与学习本课程的指导意见 一、本课程的主要任务 1. 学习钢筋混凝土、预应力混凝土结构的基本概念、基本理 论
2.学习各种工程材料设计计算原则；
3.学习钢筋混凝土结构的受力特点、破坏形态、计算方法和 连接部位的设计； 4.学习预应力混凝土结构受力特点、破坏形态、计算方法和 连接部位的设计；
南京长江三桥
南京长江二桥
1.钢筋混凝土结构：
定义:由钢筋、混凝土两种性能不同的材料组成，能发 挥各自优越性的一种建筑材料。
适用范围： 中小跨径梁、板，墩台，拱，塔;工业或民
业建筑、烟囱、水塔等特种结构。
优缺点 优点 缺点 自重大； 抗裂性能差； 施工受季节影响大。
就地取材，节约钢筋； 耐久性、耐火性好； 可模性强。
适用范围：以受压为主的构件（墩台、护坡）；房屋结构
中的竖向承重结构（墙、柱等）
优缺点:
优点
材料来源广； 抗压能力大； 耐久； 施工简便。
缺点
自重大； 费工费时。
4、钢结构： 优点
缺点
自重轻； 易建特大跨径桥梁； 轻钢住宅等材质均匀； 弹性模量大，是理想的弹性材料； 施工方便，速度快。
造价高； 需经常维修； 耐火性差（钢材在 500℃～ 600℃软化）。
5. 学会运用规范 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004)
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》
（JTG D6－2004) 《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ 022 －85) 《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》（JTJ025-86） 《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001)
《砌体结构设计规范》（GB50003-2001)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)
《钢结构设计规范》（GB50017-2003） 《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
三、本课程要解决的问题
选择结构的材料类型；
第二次飞跃： 17世纪的生铁、 19世纪的熟铁、 19世 纪中叶优质钢材（人工制造的耐拉、压材料）的出 现，即钢结构兴起的年代，例如，高 300m的埃菲尔
铁塔、主跨512m的福斯海峡等钢结构；
第三次飞跃： 19 ～ 20 世纪，钢筋混凝土结构 解决了钢筋混凝土结构计算理论以及预应力 混凝土结构的应力损失、锚固，配筋混凝土 结构有了蓬勃发展，并在土木工程中占据了 统治地位。
4.
结构设计方案的多样性特点，没有绝对的唯一的答案，只有 合理的合适的结果；
§0.1 基本概念 一、构件：承受荷载而起骨架作用的部分
按其受力特点分：受弯构件（梁和板）、受压构件、
受拉构件、和受扭构件等典型的基本构件
二、结构：在工程中，由建筑材料制作的若干
构件连接而成的承受作用的空间或平面体系。
（构造物的承重骨架部分）
例如：桥梁的桥跨、墩（台）及基础组成
了桥的承重体系，它们就被称为桥梁结构。
配筋混凝土结构：研究两种材料组成、非匀质、非连续的
弹塑性材料，它不同于《材料力学》研究的范畴，不仅研究
强度和变形的计算问题，更主要是结构构件的设计，包括方
案、截面形式及材料的选择，配筋构造等。
2.钢筋混凝土构件的设计方法是建立在试验基础上的 钢筋混凝土构件的设计方法对试验的
依赖性很强，应注意各理论分析的适