10.7.1张拉控制应力

混凝土结构设计原理
10.预 应 力 混 凝 土 结 构
10.7公路桥涵预应力混凝土构件
10.7.1张拉控制应力
对于钢丝、钢绞线:
σcon 0.75 fpk
对于精轧螺纹钢筋: σcon 0.90 fpk
进行超张拉时，对钢丝、钢铰线不能超过：0.80fpk，对于精 轧螺纹钢筋不能超过0.95fpk 。
10.预 应 力 混 凝 土 结 构
反摩擦影响长度lf按下式计算：
lf
Δl Ep
Δσ d
Δσd

σ0
l
σl
当损l失f≤为l时：，在离张拉端处，考虑反向摩擦影响后的预应力
Δσ x
(σ l 2
)
Δσ
lf
lf
x
Δσ 2Δσdlf
如x≥lf，表示处预应力钢筋不受反摩擦的影响。 当力损lf>失l时为，：预应力钢筋离张拉端x’处考虑反摩擦后的预应
凝土徐变系数，其终极值 φ(tu , t0 ) 按表9-11采用。
精
10
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10.预 应 力 混 凝 土 结 构
10.7.3 预应力损失组合
先张法和后张法预应力混凝土构件的各阶段预 应力损失值按下表进行组合。
各个阶段预应力损失值的组合
预应力损失值的组合
先张法
传力锚固时的预应力损失
（第一批损失）σl1 l2 l3 l4 0.5 l5
（2）基本计算公式及适用条件 ①矩形截面构件
γ0 Md

fcdbx(h0

x) 2
f
' sd
As'
(
h0
as' )

(
f' pd

σ
' p
传力锚固后的预应力损失
（第二批损失） l II
0.5 l5 l6
后张法 l1 l2 l4
l5 l6
精
11
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10.7.4 预应力混凝土受弯构件
1．使用阶段正截面承载力计算
（1）极限状态时截面应力状态 适筋预应力混凝土受弯构件达到极限状态的
l6
(t)

0.9[Ep
cs
(t,t0 ) aEp 115ps
pc (t ,
t0
)]
精
8
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10.预 应 力 混 凝 土 结 构

' l6
(t)

0.9[Ep cs (t,t0 ) aEp
1

15
'

' p
s
p' c (t,t0
)]
eps

Apep Ap
σ pc fpk
0.26σpe
ψ ——超张拉系数，一次张拉时，ψ 1.0；
超张拉时，ψ 0.9 ；
——钢筋松弛系数，I级松弛（普通松弛），ξ 1.0；
II级松弛（低松弛）， ξ 0.3；
σpe ——传力锚固时的钢筋应力：
对于后张法构件， σpe σcon σl1 σl2 σl4 ；
对于先张法构件，
σ pe

精
σcon

σ
l
2
。
7
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10.预 应 力 混 凝 土 结 构
精轧螺纹钢筋：
一次张拉： σl5 0.05σcon
超张拉： σl5 0.035σcon
6. 混凝土的收缩和徐变损失l6
由混凝土收缩和徐变引起的构件受拉区和受压区 预应力钢筋的预应力损失，可按下列公式计算：
按表9-8采用；
x——从张拉端至计算截面的长度，可以近似取该
管道在构件轴线上的投影长度，m。
精
2
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10.预 应 力 混 凝 土 结 构
2.锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩产生的预应力损失l2
直线配筋：
ΣΔl
σl2 l Ep
σ
后张法构件 曲线配筋：
σ σ σ σ σ
σ
精
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Δσ

x
(σ

l2
)

Δσ


2
xΔσd
精
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t2
3.温差损失l3
式中：
σl3 2(t2 t1 )
t1 ——张拉钢筋时，场地的温度，℃；
——混凝土加热养护时，钢筋的最高温度，℃。
4. 混凝土弹性压缩损失l4
先张法构件： σ l 4 aEp σpc
σpc ——在计算截面重处，由全部钢筋预加应力产
生的混凝土法向应力，MPa。
精
5
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后张法构件： σl 4 αEp ΣΔσpc
式中：
αEp——预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比；

——在计算截面先张拉完毕的钢筋重心处，由后 pc张拉的各批钢筋产生的混凝土法向应力，MPa。
重产生的混凝土法向应力（Mpa），都不得超过预
应力钢筋传力锚固时混凝土立方强度之半，当为拉
应力时，取其为零；
εcs
(t,
t0
)
——预应力钢筋传力锚固龄期为
t
，计算考虑的
0
龄期为 t 时的混凝土收缩应变， 其终极值
εcs(tu , t0 )按表9-11采用。
φ(t,t0 )——加载龄期为时t0，计算考虑的龄期为 t时的混
精
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10.7.2 预应力损失
1.预应力钢筋与管道壁之间的摩擦损失l1
σl1 σcon 1 e(kxμθ)
——预应力钢筋与管道壁之间的摩擦系数，
按表9-8采用；
——张拉端曲线管道法线与计算截面曲线管道
法线间的夹角。
——管道每m局部偏差对摩擦的影响系数，
对于曲线配筋的分批张拉（分为m批），可取l/4截 面作为全梁的平均截面进行简化计算：
σ' l4

σm l4

σ
1 l4
2

(m 1) 2 aEp ΣΔσpc
精
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5. 预应力钢筋松驰损失l5
预应力钢丝、钢铰线：
σl5
ψξ 0.52
标志是；受拉钢筋屈服，受压区外边缘混凝土达 到极限压应变。
其它简化和假定与一般受弯构件相同，但应 注意预应力受压钢筋的应力状态：
对于先张法构件 对于后张法构件
' p0


' con

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' l


' l4
p0
'

' con


' l

aEp
' pc
精
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Ases As
e' ps

Ap' ep' Ap

As'es' As
ρps
1
e2 ps
i2
ρ' ps
1 精
e'p2s i2
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σpc
,
σ
' ——构件受拉区和受压区全部纵向钢筋截面重心处
pc
由预应力（扣除相应阶段的预应力损失）和结构自