全预应力混凝土与部分的特点
混凝土结构设计复习重点
混凝土结构（中册）复习(河南工业大学)第九章预应力混凝土构件一、概述：1、何为预应力混凝土？何为预应力混凝土构件？答：结构构件受外荷载作用前，预先对由外荷载产生的混凝土受拉区施加压力，由此产生的预压应力可以减小或抵消外荷载所引起的混凝土拉应力。
预应力混凝土构件：用人工方法预先使构件截面中产生预压应力的混凝土构件。
2、预应力混凝土构件可以延缓混凝土构件的开裂，提高构件的抗裂度和刚度，高强度钢筋和高强度混凝土的应用，可取的节约钢筋、减轻构件自重的效果，克服了钢筋混凝土的主要缺点。
3、那些结构物宜优先采用预应力混凝土？答：下列结构物宜优先采用预应力混凝土：（1）要求裂缝控制等级较高的结构；（2）大跨度或受力很大、承受动荷载的构件；（3）对构件的刚度和变形控制要求较高的结构构件。
4、与钢筋混凝土构件相比，预应力混凝土构件有何优缺点？答：与钢筋混凝土构件相比：优点：预应力构件可以采用高强混凝土和高强钢筋，强度高，刚度大，截面尺寸相对小自重轻，易于做建造大跨度和承受重型荷载的构件；预应力混凝土构件是在构件承载前，对混凝土受拉区施加预应力，提高构件的抗裂性能和刚度，扩大了钢筋混凝土构件的适用范围；缺点：如施工工序多，工艺和构造较复杂，要求高，需要张拉设备和场地，设计和计算也比普通钢筋混凝土复杂，此外预应力混凝土构件开裂荷载与破坏荷载比较接近，其延性较差。
5、预应力混凝土构件分为哪几类？答：根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同，预应力混凝土构件分为全预应力和部分预应力两类。
全预应力混凝土：在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件。
相当于裂缝控制等级为一级。
部分预应力混凝土：在使用荷载作用下，允许出现裂纹，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件，大致相当于裂缝控制等级为三级。
6、张拉预应力钢筋的方法有哪些？各有何特点？答：有先张法和后张法。
（1）先张法：在浇灌混凝土前张拉钢筋的方法。
特点：生产工艺比较简单，质量较易保证，不需要永久性锚具；需要台座，第一次投资费用较大；适合工厂化成批生产中、小型预应力构件。
预应力混凝土的特点及应用
2． 1 预应力混凝土的优点
1） 刚度大、抗裂性好。由于对构件施加了预应力，构件在荷 载作用下，不出现 裂 缝 或 使 裂 缝 推 迟 出 现，大 大 提 高 了 构 件 的 刚 度，降低甚至消除 了 使 用 荷 载 下 构 件 的 挠 度。 因 此，预 应 力 混 凝 土构件可跨越大的空间，建造大的跨度。2） 充分利用了高强度钢 材和高强度混凝 土 的 性 能，减 小 了 构 件 的 截 面 尺 寸，节 省 了 钢 材 和混凝土，降低了 结 构 的 自 重，具 有 良 好 的 经 济 效 益。 预 应 力 混 凝土结构可比普通钢筋混凝土结构节省 20% ～ 40% 的混凝土、 30% ～ 60% 的主筋钢材。而与钢结构相比，则可节省一半以上的 造价。3） 提高了构件的抗剪承载力。由于预压应力延缓了构件 斜裂缝的产生，增 加 了 剪 压 区 面 积，从 而 提 高 了 构 件 的 抗 剪 承 载 力。试验表明，纵向 预 应 力 钢 筋 起 着 锚 栓 的 作 用，阻 碍 着 斜 裂 缝 的出现与开展。同时，预应力混凝土梁的曲线钢筋合力的竖向分 力将部分抵消剪力，大大提高了构件的抗剪承载力。4） 具有良好 的裂缝闭合性能。预应力混凝土构件在荷载作用下基本处于弹 性工作状态，当结 构 部 分 或 全 部 卸 载 时，预 应 力 混 凝 土 的 结 构 具 有良好的闭合性能，从而提高了截面的刚度，减小了结构的变形， 进一步改善了结构的耐久性。5） 提高了构件的抗疲劳强度。预 应力混凝土可 以 有 效 降 低 钢 筋 中 应 力 循 环 的 幅 度，增 加 疲 劳 寿 命。这对于承受动力荷载为主的桥梁结构是很有利的。6） 充分 利用了高强度钢材的工作性能。在普通钢筋混凝土结构中，由于
2． 2 预应力混凝土的缺点
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。
部分预应力混凝土受弯构件-图文
鉴于钢筋混凝土大偏心受压构件求解截面应力的公式 是在 “零应力”状态下建立的，如果能把这个预加力引起的截面 应力的特点加以考虑，从计算方法上进行某些处理，将截面 上由预加力引起的混凝土压应力退压成“零应力”状态，暂 时先消除预加力的影响，就可以借助大偏心受压构件的计算 方法来求解截面上钢筋和混凝土的应力。
（4）按钢筋混凝土结构大偏心受压构件计算梁开 裂截面的受压区高度（建立大偏压构件状态）
图14-5 开裂截面及应力图 a）开裂截面 b）截面应力
开裂后的B类预应力混凝土受弯构件，按钢筋混凝土偏 心受压构件计算时，采用以下假定： 截面变形符合平截面假定； 受压混凝土正应力分布取三角形； 不考虑受拉区混凝土参加工作，拉力全部由钢筋
≤
（6）开裂截面预应力钢筋的应力 开裂截面预应力钢筋的应力增量为：
开裂截面受拉区预应力钢筋总拉应力为：
为构件受拉区预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于 零时预应力钢筋的应力，后张法构件、先张法构件分别计 算。 使用阶段开裂截面受拉预应力钢筋的计算总拉应力应 满足： 对钢绞线、钢丝 对精轧螺纹钢筋 预应力混凝土受弯构定开裂截面的中和轴位于肋板内，按内外力对偏心压力 作用点取矩为零，整理后得到开裂截面受压区高度x的计算方程 ：
求解开裂截面的受 压区高度x中应注意：
受压区普通钢筋的应力应符合规范的要求。
当受压区预应力钢筋为拉应力时，即
<0时，
公式中含有 项前面的正号应改为负号，此处 为受
压区预应力钢筋合力点处的混凝土压应力。
B类预应力混凝土受弯构件截面上由作用产生的弯矩 M , 虽然可以用等效的偏心压力来代替，但是偏心压力所产生 的应力效应，并不能直接用上述钢筋混凝土大偏心受压构 件求解应力的方法来求解，这是因为部分预应力混凝土构 件尚存在着预加力的作用，所以，即使截面上没有作用， 但是由于预加力的作用，梁的截面上已经存在着由预加力 所引起的混凝土正应力。
预应力混凝土的特点
预应力混凝土的特点
预应力混凝土是一种先进行预应力再浇筑的混凝土，其具有很多优越的特点。
预应力混凝土是现代化工程建筑中广泛使用的一种材料。
本文将详细阐述预应力混凝土的特点。
1. 强度高
预应力混凝土的强度比普通混凝土高，预应力混凝土对于高强度要求的建筑物、大型水坝、长跨度的桥梁、高层建筑和特殊结构等都非常适用，以保证工程结构的稳定、可靠和安全。
2. 变形小
预应力混凝土由于具有高预应力的特点，能够减小材料本身的变形和逐渐产生的变形，增加结构的刚度，并延长使用年限。
3. 耐久性好
预应力混凝土的材料配比科学，设计严谨，施工质量控制严格，可以延长混凝土构件的使用寿命。
同时，通过预应力加固构件，可以有效增强其耐久性，减少开裂、渗漏等永久变形。
4. 承载能力高
预应力混凝土的预应力设计可以使构件在任何工况下都保持正常承载能力，并且可以适应变化的温度和大的荷载不稳定变形的内力。
预应力混凝土是一种承受动荷载的高性能材料。
5. 施工方便
预应力混凝土作为一种现代化施工建材，施工方便快捷，不但减少了工程时间和工地面积，节省了建造费用，同时还能大大提高施工效率和建筑质量。
6. 应用范围广泛
预应力混凝土不仅可以用于桥、隧道、高楼等工程的建设，也可以用于各种建筑物的限制性部分。
同时，也可以用于海上平台、高速动态荷载工程、特殊建筑物的建设等。
总之，预应力混凝土由于其优越的特点，在现代化工程建筑中得到了广泛的应用，对于提高工程结构的可靠性、安全性和耐用性有着极大的促进作用。
预应力混凝土在以后的建筑工程中还有许多研究和应用的前途。
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
**
预应力混凝土结构的受力性能-混凝土结构基本原理
pcI
混凝土应力： cpI
( con
lI ) Ap
A0
A0 A ( Ep 1) Ap
七、轴心受拉构件的分析
1. 先张法构件各阶段的受力分析
施工阶段——完成第二批损失
Ep Ep Ec
预应力筋应力： peII con lI lII Ep pcII
pcII( A Ap ) ( con lI lII Ep pcII) Ap
0
1.1con停2分钟
0.85con停2分钟
锚固端
锚固端
con
五、预应力损失值
3. 锚具变形和预应力筋回缩损失l1
由于锚具、垫块本身的变形， 其间裂缝的压紧及钢筋在锚具 中的滑移引起的损失
l1
a l
Ep
张拉端锚具的变形 和钢筋的内缩值， 见教材表10-2
预应力筋的弹性 模量
张拉端至锚固端 之间的距离
*直接张拉法：用千斤顶等机械工具 直接张拉预应力筋 *电热法：低电压强电流通过预应力 筋使其发热伸长，达设计要求时断 电 *连续配筋法：用旋转工作台将预应力筋缠绕于混凝土块体上或水池 壁上
*自张法：用自应力水泥制成混凝土，结硬时混凝土膨胀带动混凝土 中的预应力筋一起伸长，在混凝土中产生压力
*直接加压法：用千斤顶直接在构件两端加力使其获得预压力
混凝土中的有效预压应力
pcII
混凝土应力： pcII
( con
lI lII) Ap
A0
A0 A ( Ep 1) Ap
七、轴心受拉构件的分析
1. 先张法构件各阶段的受力分析
加载阶段——加载至混凝土中的应力为0
p con lI lII Ep pcII
Nt0
预应力筋应力： p con lI lII
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
桥梁中的全预应力和部分预应力混凝土的探讨
桥梁中的全预应力和部分预应力混凝土的探讨在现代桥梁建设中，混凝土作为主要的建筑材料之一，发挥着至关重要的作用。
而在混凝土的应用中，全预应力和部分预应力混凝土是两种常见且关键的技术。
它们各自具有独特的特点和适用场景，对于桥梁的安全性、耐久性和经济性都有着深远的影响。
全预应力混凝土，顾名思义，是在使用荷载作用下，不允许混凝土出现拉应力的一种预应力混凝土结构。
这意味着在设计和施工过程中，通过施加足够的预应力，使得混凝土在各种荷载组合下始终处于受压状态。
这种结构具有极高的抗裂性能，能够有效地避免混凝土裂缝的产生。
由于没有裂缝，全预应力混凝土结构的耐久性通常较好，能够长期抵抗环境侵蚀和化学腐蚀。
从力学性能的角度来看，全预应力混凝土的刚度较大，变形较小。
这使得桥梁在承受车辆荷载和其他动态作用时，能够保持较好的稳定性和舒适性，减少振动和挠度。
在一些对变形要求严格的桥梁中，如高速铁路桥梁和大跨度桥梁，全预应力混凝土往往是首选的结构形式。
然而，全预应力混凝土也并非完美无缺。
首先，施加预应力的过程较为复杂，需要高精度的施工工艺和设备，这增加了施工的难度和成本。
其次，由于混凝土始终处于受压状态，一旦预应力损失过大或者出现意外情况，结构可能会突然破坏，而没有明显的预兆。
与全预应力混凝土不同，部分预应力混凝土则允许在使用荷载作用下混凝土出现一定程度的拉应力，甚至产生有限宽度的裂缝。
这种结构在设计时，综合考虑了预应力和普通钢筋的作用，使得结构在满足使用要求的前提下，更加经济合理。
部分预应力混凝土的优点在于，它在一定程度上降低了施工的难度和成本。
由于允许混凝土出现拉应力和裂缝，对预应力的精度要求相对较低，施工过程中的控制相对宽松。
同时，部分预应力混凝土结构在正常使用阶段具有一定的裂缝宽度，这使得结构具有更好的延性和耗能能力，在地震等突发荷载作用下，能够表现出较好的抗震性能。
但是，部分预应力混凝土结构的裂缝问题也需要引起重视。
桥梁工程复习思考题
绪论1.桥梁的作用是什么？它是由哪几个主要部分组成的？各部分的主要作用是什么？桥梁（bridge）就是供车辆（汽车、列车）和行人等跨越障碍（河流、山谷、海湾或其他线路等）的工程建筑物、支座上部结构、下部结构、2.解释以下几个术语：总跨径（桥梁孔径）、净跨径、计算跨度、桥长、建筑高度、桥渡。
对梁式桥，设计洪水位线上相邻两桥墩（或桥台）间的水平净距L0,称为桥梁的净跨径。
各孔净跨径之和，称为总跨径，它反映出桥位处泄洪能力的大小。
桥跨结构相邻两支座间的距离L1, 称为计算跨径。
桥梁结构的分析计算以计算跨径为准。
桥长：对梁桥，两桥台侧墙或八字墙尾端之间的距离LT，可称为桥梁全长。
桥面（或铁路桥梁的轨底）至桥跨结构最下缘的垂直高度h，称为桥梁建筑高度。
3.按照力学特性（体系）划分，桥梁有哪些基本类型？各类桥梁的受力特点是什么？按结构体系及其受力特点，桥梁可划分为梁、拱、索三种基本体系和组合体系。
梁作为承重结构，主要是以其抗弯能力来承受荷载的。
拱桥(图1.2(c))的主要承重结构是具有曲线外形的拱圈(arch ring)。
在竖向荷载作用下，拱圈主要承受轴向压力，但也受弯、受剪。
拱趾处的支承反力除了竖向反力外，还有较大的水平推力(thrust)。
但大跨度悬索桥的主要承重结构为缆。
组合体系桥(combined system bridge)指承重结构采用两种基本体系，或一种基本体系与某些构件（梁、塔、柱、斜索等）组合在一起的桥。
4. 请根据各类桥梁的力学特点，你认为各自有竞争力的跨度范围是什么？适用于什么样的地质条件？（思考题）第二章桥梁工程的规划与设计1.什么是桥梁的净空（限界）？它有什么用途？是保证车辆、行人安全通过桥梁所需要的桥梁净空界限。
建筑限界：路面（轨面）以上的一定宽度和高度范围内，不允许有任何设施及障碍物侵入的规定最小净空尺寸。
2.桥梁设计包括哪些内容？确定桥梁的高度、长度和孔径划分时，应分别考虑哪些因素？桥梁立面、断面和平面布置。
预应力混凝土箱梁
预应力混凝土箱梁预应力混凝土箱梁是一种常用的桥梁结构，在建设生产中具有重要的应用。
本文将从预应力混凝土箱梁的结构特点、施工工艺以及优缺点等方面进行介绍。
结构特点预应力混凝土箱梁是由底板、两个侧板和上盖板组成。
它采用了预先施加预应力的方法处理混凝土中存在的内部缺陷，使其具有更好的承载能力和挠曲能力。
此外，由于其结构紧密，有很好的刚度，所以抗震性能也较好。
预应力混凝土箱梁的结构特点主要有以下几点：1.侧面空间有优点：箱体的大面是底板，两侧方向的有效截面面积较小，因此，钢筋等材料较少，结构更轻便。
2.自重轻，承载能力好：由于在制造孔板时施加了预应力，预应力混凝土箱梁具有更高的承载能力和更好的挠曲性能，使得其自重较轻，适用于较远跨数的桥梁建设。
3.安装施工方便：预应力混凝土箱梁可以制造成为较长的单元段，这种结构方案可以大大减少现场施工时间和劳动成本。
施工工艺预应力混凝土箱梁的施工过程相对较为复杂，下面我们将从三个方面介绍其常见的施工工艺：制孔预应力混凝土箱梁在制造中需要进行制孔工艺。
这是将带有预应力开缩孔的锚具穿过箱梁的底板和两侧墙板来完成的。
该工艺既需要精密的孔口制作技术，又需要精湛的焊接技巧，才能确保每个孔位的开口尺寸和位置准确。
预应力张拉与灌浆预应力混凝土箱梁的预应力处理需要通过张拉的方式完成。
在整个施工过程中，预应力钢筋张拉、拉伸行程、逐步减小的扭矩摩擦力、减少内部应力及位移控制均是重要因素。
预应力钢筋张拉的伸长量控制在钢筋标准的加工长度范围之内，灌浆是将预应力钢筋周围灌注嵌填料以保证钢筋具备预应力。
砼的制作与浇筑预应力混凝土的制作需要具有极高的模板制作技术，具备良好的混凝土提供体系。
制作箱体时应盖板合模制作，一般采取横向分段、横向拼装的方式进行。
在浇筑时，需要将砼浇入各个箱段，并控制好气泡等的产生，确保混凝土的质量。
优缺点预应力混凝土箱梁相对于其他桥梁结构具有如下优点：•承载能力较强，适用于较远跨数的桥梁建设。
简述钢筋混凝土构件与预应力混凝土构件的特点
简述钢筋混凝土构件与预应力混凝土构件的特点钢筋混凝土构件和预应力混凝土构件是两种常见的建筑结构构件，它们各有特点。
钢筋混凝土构件：此类构件是由钢筋和混凝土组成的，其主要特点包括：
1. 抗拉强度较差。
混凝土本身的抗拉强度不高，因此需要使用钢筋来增强其抗拉性能。
2. 可调性好。
在施工过程中，可以根据需要调整混凝土的配合比、添加剂的用量等参数，以达到理想的强度、韧性等性能。
3. 施工简单。
钢筋混凝土构件的制作不需要特殊的设备，施工难度相对较低。
4. 耐久性好。
混凝土具有较好的耐久性，可以在不同环境下长期使用。
预应力混凝土构件：此类构件是在混凝土施工之前就施加了预应力，以提高其抗张强度和变形性能，其主要特点包括：
1. 抗张强度高。
预应力混凝土构件中的混凝土受到预压力的作用，使得其抗张强度和变形性能都得到了极大的提高。
2. 变形小。
预应力混凝土构件在施加预应力之后，可以有效地控制其变形，具有良好的稳定性。
3. 施工难度较大。
由于需要预先施加预应力，所以对设备、技术要求较高，施工难度相对较大。
4. 经济性好。
虽然预应力混凝土构件的施工难度较大，但是由
于其抗张强度高、变形小等优点，可以减少使用材料和降低维护成本，从而具有良好的经济性。
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。
第四章预应力混凝土工程
N1 N F E p
（2） 台面——要求平整、光滑
在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为60～
100㎜的混凝土面层，每隔10m设臵一道伸 缩缝。 若采用预应力滑动台面，则不留伸缩缝。
（3）横梁：锚固夹具临时固定预应力筋的支座。
一般用型钢制作。 在设计横梁时，除考虑强度外，应特别注
二、先张法 施工工艺
1、预应力筋张拉
（1）张拉顺序：采用单根张拉或多根同时张拉，先张
拉靠近台座截面重心处的预应力筋。
（2）张拉方法
a.一次张拉法： b.超张拉法：
0 con
＊目的——减少松弛损失。 松弛：钢材在常温、高应力状态下具有不断产生塑性
变形的特性。
＊常用程序：
0 1.05 con con 0 1.03 con
◆放张方法的选择
钢丝数量不多时：采用剪切、锯割或氧– 乙炔焰熔断法（应从靠近生产线中间处剪 断）； 钢丝数量较多时：采用放张横梁法，如： 千斤顶、砂箱或楔块放张。 粗钢筋预应力放张：应缓慢进行，采用逐 根加热熔断法、砂箱或楔块放张。
（3）放张顺序
1）轴心受预压的构件（如拉杆、桩等），所 有预应力筋应同时放张。 2）偏心受预压的构件（如梁等），应先同时 放张预压力较小区域的预应力筋，再同时 放张预压力较大区域的预应力筋。 3）如不能满足“1、2”两项要求时，应分阶 段、对称、交错地放张，以防止在放张过 程中构件产生弯曲、裂纹和预应力筋断裂。
用千斤顶逐根放张，应拟定合理的放张顺序并控 制每一循环的放张力，以免构件在放张过程中受 力不均。防止先放张的预应力筋引起后放张的预 应力筋内力增大，而造成最后几根拉不动或拉断。 采用砂箱放张方法，在预应力筋张拉时，箱内砂 被压实，承受横梁的反力，预应力筋放张时，将 出砂口打开，砂慢慢流出，从而使整批预应力筋 徐徐放张。此放张方法能控制放张速度，工作可 靠、施工方便。可用于张拉力大于1000kN的情况。
预应力混凝土总结
预应力混凝土总结1. 何谓预应力混凝土结构？为何施加预应力？依人为需要，施加某一数值和分布的压应力，用以部分或全部抵消外荷载产生应力的钢筋混凝土结构。
为了避免钢筋混凝土结构过早出现裂缝，并充分利用高强钢筋和高强混凝土的强度，采用预应力混凝土结构。
2. 预应力混凝土结构有哪些特点？预应力混凝土结构的主要优点：1 提高构件的抗裂能力延缓开裂，减小裂缝宽度，甚至避免开裂。
2 构件刚度增大，变形减小裂缝宽度小，甚至不开裂，构件的刚度大，挠度减小3 减小构件截面尺寸，减轻自重，节约材料混凝土有预应力，且使用高强钢筋和高强混凝土，可减轻自重，节约材料 4 扩大了混凝土结构的应用范围可用于防水，防渗，防腐蚀等要求的环境。
预应力混凝土结构的缺点：1 构造、施工和计算复杂，制作技术较高，施工周期较长；2 需要增设施加预应力的设备，投入增加，少量使用不经济；3 构件延性相对较差。
3. 施加预应力的方法有哪两种？两种方法的区别有哪些？先张法：在浇注混凝土之前，张拉预应力钢筋的方法。
后张法：在结硬后的砼构件上张拉预应力钢筋的方法。
4. 预应力混凝土的分类。
按预应力的施加方式分类先张法后张法按钢筋和混凝土之间是否有粘结作用分类有粘结预应力构件无粘结预应力构件按预应力施加的程度分类全预应力砼部分预应力砼5. 预应力混凝土结构中钢筋的种类有哪些？选用预应力钢筋的原则是什么？预应力钢筋的选用原则：⑴ 强度高；⑵ 与砼之间有良好的粘结性能；⑶ 良好的加工性能；⑷ 具有一定的塑性。
★ 预应力钢材的种类：⑴ 中强度预应力钢丝（光面、螺旋肋）⑶ 消除应力钢丝（光面、螺旋肋）⑵ 预应力螺纹钢筋（螺纹）⑷ 钢绞线由直径5~6mm的高强度钢丝捻成的。
分成1×3和1×7两种。
6. 《规范》对于预应力混凝土结构中混凝土强度的要求是什么？★ 预应力混凝土结构对混凝土的要求：⑴ 强度高。
① 承受的预应力高（局部受压）；② 砼与钢筋之间的粘结力高；③ 比较经济的截面；⑵ 收缩、徐变小。
桥梁中的全预应力和部分预应力混凝土的探讨
２ ６ ０ ・
工程科 技
桥 梁中的全预 应洪 凡
（ 辽 宁省路桥建设第一有限公 司 ， 辽宁 沈阳 １ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘
识。
要： 阐述 了全预应 力砼 和部分预应 力砼 的概念 、 特点及 方法等 ， 通过 对全预 应力和部 分预应 力砼 的分析 ， 使 读者有 了明确 的认
看 上去 觉 得 赏 心 悦 目。 况 基 本 上 是 相 同的 。 欧洲 混 凝 土 委 员 会 规 定 了 三类 预 应 力 梁 ： 预制的预应力混凝土梁最重要的部分是预 应力 筋和混凝 土。预 顾名思义就是在混凝 土中承受拉力的钢缆 ， 钢筋和钢丝束 。 第一 类： 全 预应力梁 ， 在使 用荷载作用 下， 混凝 土不 容许有拉 应 应 力筋 ， 力产生 。 在混凝 土硬 化以前 （ 即在传递应力 以前 ） 预应 力筋或者是未张拉 （ 后 ，或 者 是 已经 进 行 了 张 拉 并 固定 在 混 凝 土 外 的 台 座 上 （ 先 张 第 二类： 部分预应力 梁， 在 不经常 出现的大荷 载作用下 ， 容许 出 张 拉 ） 拉） ， 随着混凝 土的逐步硬化 ， 它通过沿其全长 的粘结力将 预应力筋 现偶然 的暂时性裂缝 。 端部锚具 ， 包括锚板和锚块 ， 设置在后张拉预应力 第 三类： 部分预应力 梁， 在裂缝宽度 受到 限制的情况 下， 容 许有 握裹得越来 越紧。 构件的预应力筋 的两端 。在混凝 土已经硬化 到一定程度时 ， 对这些 永 久性 裂 缝 。
关键词 ： 全预应力砼 ； 部分预应力砼 ； 探讨
在预应力混凝土发展的早期 ， 预加应力 的 目的是要 完全消除在 使用荷载作用下混凝土 中的拉应力 ， 认 为这种 材料 能够不开裂并且
与钢筋混凝土相 比， 预应力混凝土 的主要优点是 ： ａ ． 混凝土整个截 面承受荷载 ， 而在 钢筋混凝 土 中约有 一半 的截 弹性地工作 ， 一直达到其最大的设计荷载 ， 在全部使用荷载作用下 ， 面， 即中性 轴以下的开裂 面 ， 不起作用 ， 使用阶段的挠度较小。 混凝 土拉应力 的极 限值 为零 的这种设计 ，通 常称之为 全预应力 设 ｂ 可 以承受很高的工作应力 ， 而在钢筋混凝 土中 ， 这通常是不可 计； 而另一种在全部荷载作用下容许混凝 土内产生 一定 大小的拉应 能 的 ， 因为 这将 导致 构件 严 重 开裂 ， 裂 缝 影 响美 观 ， 而且如果造成钢 力的方法 ， 称之为部分预应力设计。 筋生锈 的话 ， 还会发生危 险。 有些场合必须避免任何 产生裂缝 的危险 ， 此 时需要 采用 全预应 １ ３ ． 预应力混凝土几乎可 以完全避免出现裂缝。 力。 这些场合包括 ： 不能产生渗漏 的容器或水库 ， 必须保证具有最大 预应 力 混 凝 土 的主 要 缺 点 ： 钢筋保护层的水下结构 和在 强腐 蚀环境中的结构 ， 必须 考虑钢筋疲 ａ ． 需要 比钢筋混凝土更加细心的操作和管理 ， 因而成本较高 。 但 劳 问题的承受高频反复荷载的结构 。 由于其性 能较好 ， 所 以预应力混凝土构件 的尺寸较小 。 但是 ， 也有许多场合施加少量 的预应力就 可以显著 的改善结构 ｂ ． 对混凝土施加预应力 ， 是在混凝 土承受任何使 用荷 载以前 ， 使 的工作性能 ， 降低造价 ， 或者 二者兼得 。施加全预应力 的梁 ， 由于偏 它受 到压缩 。 这 意味着混凝土截面可 以设计得使它在全部设计 荷载 心预 张拉 力作用 ， 可能 出现上拱 度 ， 因为产生 向下挠 度 的重力 荷载 作用下 ， 不承受拉应力 ， 或只承受很小的拉应力。 因此 ， 从理论上说 ， 只能抵消一部分位移量 。混凝 土的徐变加剧 了这种趋势 ， 它加大了 预应力混凝土构件没有裂缝 ， 而实际上也只有非常少 的裂缝 。预应 由于预张拉力引起的向上位移 ， 但是对 于只可能间歇作用的活载引 力一般是在埋 置钢筋 的混凝土完全硬化之 前 ， 通过张拉钢 筋来 施加 起 的向下挠度影响极小 。而且 ， 施加很 大预应力的构件如果 由于超 的 。在混凝 土已经硬化得足 以承受 由钢筋传 来的应力 以后 ， 此应力 载而导致破坏 ， 则构件会呈脆 性破坏 ， 这与具有较 小预应力 的梁逐 的一部分就可以由钢筋传递带混凝土上去 。 渐发生 的破坏不同 。从安全角度来说这是很重要 的 ， 因为没有预兆 预应力混凝土不在是一种实验性材料 ， 预 制的预应力构件 目前 的突然破坏是危险 的， 而且来不及采取补救措施。 此外， 经验表明， 在 已得到广泛应 用 ， 尤其是在大跨度楼板或公路桥 面构件方 面。凡是 许 多情况下， 非预应力钢筋 与高强度 预应力钢筋 的结合 使用可 以产 所需制作 的构件 的数量达 到一定 程度 ， 例如在一座 ５ ０ ０ Ｍ 长的公路 生更 好 的经 济 效 益 。 桥上 ， 如果大 多数跨度可 以作成 同样 大小 ， 采用在工 厂中预制 的预 尽 管在全部使用荷 载作用下可 以容许 出现拉应力 和可能 的裂 应力梁是 经济的 ， 这类梁大多数是用 加热法养 护 ， 以便能够很 快脱 使模板 能够尽快 的重复使用 。 缝， 但是也要认识到全部使用荷载并不是经常 出现 的。当最大荷载 模 ， 作用时可能产生的裂缝 ， 在该种 荷载移去 时 ， 裂缝将 完全 闭合 。比起 而今 ， 大多数建筑也 采用预制 的预应 力屋顶梁 和楼板 梁 ， 它们 ２ Ｍ或者更长一些 。这样长 的单跨梁除非现场浇注 ， 否则 始终带有 由于承受 弯曲应力 而产 生的裂缝 的普通钢筋混凝土来说 ， 有 时可达 ３ 预应力结构中的裂缝就 不会有什 么问题了 ， 偶尔 的开裂可 以看作是 用钢筋混凝土是不可能取得成功的 ， 因为钢筋｝ 昆 凝土梁 的梁高 和重 量都会远远大于预应力混凝土梁。与预应力混凝土梁相 比 ， 它们 当 为得到工作性 能上和经 济上 的改善所付 出的小小代价。 而且成本也往往更 高一些 。这些学校建筑要求 可 以说 ， 钢筋混凝土不过是预应力混凝 土中张拉力 为零 的一个 然会显得不够美观 ， 特例 。在接近破坏荷载时 ， 钢筋混凝土 和预 应力混凝 土梁的工作情 具备坚 固和简朴 的建筑感染力 ， 并 且在许 多年的时问 内都会使 人们
预应力 混凝土结构的基本概念及材料
缺点：
1．工艺较复杂，对施工质量要求高,需要配备 技术较熟练的专业队伍; 2．需要有一定的专门设备; 3．预应力反拱度不易控制;
4.预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨 径小、构件数量少的工程，成本较高。
子学习情境二 预应力混凝土结构的材料
一、混凝土 混凝土强度等级不应低于C40，高强混凝土 。 预应力钢筋混凝土结构构件对混凝上的要求比
四、语言区角活动中教师指导策略 （一）在观察的基础上解读并指导幼儿语言行为 （1）观察幼儿接触所投放材料的频率和活动方 式 （2）观察幼儿的兴趣 （3）观察幼儿活动参与情况 （二）有效介入幼儿语言区角活动 （1）以教师的身份自然介入 （2）以“游戏者”的身份自然介入游戏 （三）教师应成为幼儿语言的“全预应力混凝土 ：沿预应力方向的正截面不出
1 现拉应力，即
部分预应力混凝土 ：沿预应力方向的正截面出
现拉应力或出现不超过规定
宽度的裂缝，即 1 0
钢筋混凝土
：不施加预应力的混凝土结构，
即 0
部分预应力混凝土构件分为以下两类：
Ａ类：构件控制截面混凝土的拉应力，不超过规定 的限值。
二、有粘结预应力与无粘结预应力混凝土结构
1、有粘结预应力混凝土结构 按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后次序分
为： 先张法
后张法
（1）先张法预应力混凝土结构
（一）先张法：
a、定义： 先张拉钢筋，后浇筑混凝土，靠粘结力传力。 b、适用范围 直线配筋的中小型构件 c、所需设备：
千斤顶、台座 d、施工工序
③预应力钢材要有足够的塑性和良好的加工性 能。
④应力松弛损失要低。
（2）常用预应力钢筋的种类
预应力钢筋通常采用；高强钢丝，钢绞线，精 轧螺纹钢筋。
预应力混凝土桥梁的受力特点与设计要点
预应力混凝土桥梁的受力特点与设计要点1. 引言预应力混凝土桥梁是现代桥梁工程中广泛应用的一种结构形式。
通过对桥梁在施工过程中施加预先预应力力的方法，可以提高桥梁的承载能力和使用性能。
本文将介绍预应力混凝土桥梁的受力特点和设计要点，以帮助读者更好地理解和应用该结构形式。
2. 受力特点2.1 预应力原理预应力混凝土桥梁的受力特点基于预应力原理。
在施工过程中，通过对桥梁预先施加预应力力，使桥梁处于一种预拉应力的状态，从而改善桥梁的抗弯、抗剪和抗挠性能。
预应力力的引入可以有效减小桥梁在使用过程中的变形和裂缝。
2.2 受力形式预应力混凝土桥梁在受力时主要以抗弯、抗剪和抗挠为主。
在水平方向上，桥梁主梁受到交通荷载和温度变化的影响，产生弯曲变形。
在垂直方向上，主梁受到自重和活载荷载的作用，产生挠曲变形。
此外，桥梁还会受到风荷载、地震力等其他外力的影响。
2.3 预应力系统预应力混凝土桥梁的预应力力是通过预应力体系传递到桥梁的结构元件中的。
预应力体系包括预应力钢束、锚固设施和预应力混凝土等。
预应力钢束作为一种可以承受高拉力的钢材，在悬臂段和受弯段中起到了主要的预应力传递作用。
锚固设施则用于将预应力钢束锚固在桥梁梁身中，同时能够保证预应力力的恒定。
3. 设计要点3.1 结构设计预应力混凝土桥梁的结构设计是确保其在使用过程中能够满足强度、刚度和耐久性等要求的关键。
在结构设计中，需要确定桥梁的几何形状、构造形式和受力系统。
同时，还需要考虑材料的选择和桥梁的施工工艺等。
3.2 荷载设计荷载设计是预应力混凝土桥梁设计中重要的一部分，它涉及到桥梁在使用过程中受到的各种荷载的计算和分析。
常见的荷载包括交通荷载、自重荷载、温度荷载、风荷载和地震力等。
合理计算和分析各种荷载对桥梁的影响，能够保证桥梁在使用过程中的安全性和稳定性。
3.3 施工工艺预应力混凝土桥梁的施工工艺直接影响桥梁的质量和性能。
在施工过程中，需要合理选择施工方法和施工工艺，确保预应力钢束的正确预拉、混凝土的浇筑质量和锚固设施的可靠性。
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全预应力混凝土的特点是：
1）抗裂性能好。
由于全预应力混凝土结构构件所施加的预应力值大，混凝土不开裂，因而构件的刚度大，常用于对抗裂或抗腐蚀性能要求较高的结构构件，如贮液罐，吊车梁，核电站安全壳等；
2）抗疲劳性能好。
预应力钢筋从张拉完毕直至使用的整个过程中，其应力值的变化幅度小，因而在重复荷载作用下抗疲劳性能好；
3）设计计算简单。
由于截面不开裂，因而在荷载作用下，截面应力和构件挠度的计算可应用弹性理论，计算简易；
4）反拱值往往过大，由于截面预加应力值高，尤其对永久荷载小、可变荷载大的情况，会使构件的反拱值过大，导致混凝土在垂直于张拉方向产生裂缝，并且，由于混凝土的徐变会使反拱值随时间的增长而发展，影响上部结构件的正常使用；
5）张拉端的局部承压应力较高，需增设钢筋网片以加强混凝土的局部承压力；6）延性较差。
由于全预应力混凝土构件的开裂荷载与破坏荷载较为接近，致使构件破坏时的变形能力较差，对结构抗震不利。
部分预应力混凝土的特点是：
1）可合理控制裂缝与变形，节约钢材。
因可根据结构件的不同使用要求、可变荷载的作用情况及环境条件等对裂缝和变形进行合理的控制，降低了预加应力值，从而减少了锚具的用量，适量降低了费用；
2）可控制反拱值不致过大。
由于预加应力值相对较小，构件的初始反拱值小，徐变变形亦减小；
3）延性较好。
在部分预应力混凝土构件中，通常配置非预应力钢筋，因而其正截面受弯的延性较好，有利于给构抗震，并可改善裂缝分布，减小裂缝宽度；4）与全预应力混凝土相比，可简化张拉、锚固等工艺，获得较好的综合经济效果；
5）计算较为复杂。