预应力混凝土结构的基本概念及其材课件

预应力混凝土结构预应力混凝土结构结结构构设设计计原原理理第第1212章章 预应力混凝土结构的预应力混凝土结构的基本概念及其材料基本概念及其材料 概述概述 预加应力的方法和设备预加应力的方法和设备 预应力混凝土结构的材料预应力混凝土结构的材料 预应力混凝土结构的三种概念预应力混凝土结构的三种概念预应力混凝土结构预应力混凝土结构 跨度为跨度为5.2m5.2m的简支梁，截面尺寸为的简支梁，截面尺寸为200450mm200450mm，作用均布活荷载标准值作用均布活荷载标准值q=10 q=10 kN/mkN/m，均布恒荷载均布恒荷载g=5kN/mg=5kN/m。采用采用C25C25混凝土混凝土12.1 12.1 概述概述 一、钢筋砼结构的缺点一、钢筋砼结构的缺点 预应力混凝土结构预应力混凝土结构L=L0 L=2L0采用高强钢筋 计算跨度L0(m)5.210.45.2截面尺寸bh(mmmm)200450 400900 200450 恒荷载gk(kN/m)5205活荷载qk(kN/m)101010钢筋强度(N/mm2)300300580配筋面积As(mm2）6032106308跨中挠度跨中挠度 f(mm)16.4738.132.2裂缝宽度裂缝宽度max(mm)0.270.400.75 一、钢筋砼结构的缺点一、钢筋砼结构的缺点 预应力混凝土结构预应力混凝土结构一、钢筋混凝土的缺点一、钢筋混凝土的缺点产生问题的主要原因产生问题的主要原因 混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，截面抗弯刚度显著降低。开裂，截面抗弯刚度显著降低。抗拉强度低，构件带裂缝工作。不能充分利用高强材料。自重大，构件跨径受到限制。一般来说，钢筋混凝土梁的经济适用跨度为一般来说，钢筋混凝土梁的经济适用跨度为5-8m5-8m，材料宜材料宜采用采用C20-C30C20-C30级混凝土，级混凝土，HRP235HRP235、HRB335HRB335和和HRB400HRB400级钢筋。级钢筋。预应力混凝土结构预应力混凝土结构q q二、预应力混凝土的基本概念二、预应力混凝土的基本概念 矩形简支梁由均布荷载产生的跨中最大矩形简支梁由均布荷载产生的跨中最大弯矩为弯矩为M=qLM=qL2 2/8/8，跨中截面应力为跨中截面应力为上上缘：缘：=（压（压应力）应力）下缘：下缘：（拉应力）拉应力）预应力混凝土结构预应力混凝土结构 一种方法是：先在截面重心处施加预压力，一种方法是：先在截面重心处施加预压力，令令N Ny y=6M/h.=6M/h.NyNyNyNy产生的截面应力为：产生的截面应力为：二、预应力混凝土的基本概念二、预应力混凝土的基本概念 为了使截面下缘不出现拉应力，采用预加为了使截面下缘不出现拉应力，采用预加应力的方法来抵消下缘拉应力。应力的方法来抵消下缘拉应力。预应力混凝土结构预应力混凝土结构 在在预预加力加力N Ny y和和均布荷载均布荷载q q共同作用下，将该预共同作用下，将该预加应力与均布荷载应力叠加，求得截面上、下缘加应力与均布荷载应力叠加，求得截面上、下缘的总应力为：的总应力为：上上缘：缘：下缘：下缘：=（压（压应力）应力）=M MNyNy+=NyNyM M2 22 26 66 6bhbhM MbhbhM M+=二、预应力混凝土的基本概念二、预应力混凝土的基本概念 预应力混凝土结构预应力混凝土结构 另一种方法是：在距截面下缘另一种方法是：在距截面下缘h/3h/3处（即偏处（即偏心距心距e=h/6)e=h/6)处，施加预应力，令处，施加预应力，令NyNy=3M/h=3M/h。产生的截面上、下缘应力为：产生的截面上、下缘应力为：NyNyNyNy上上缘：缘：下缘：下缘：（压（压应力）应力）=二、预应力混凝土的基本概念二、预应力混凝土的基本概念 预应力混凝土结构预应力混凝土结构 在在预预加力加力N Ny y和和均布荷载均布荷载q q共同作用下，将该预共同作用下，将该预加应力与均布荷载应力叠加，求得截面上、下缘加应力与均布荷载应力叠加，求得截面上、下缘的的总应力为：总应力为：上上缘：缘：下缘：下缘：=（压（压应力）应力）=M M+=NyNyM MNyNy二、预应力混凝土的基本概念二、预应力混凝土的基本概念 预应力混凝土结构预应力混凝土结构上面的算例说明了两个重要的问题：上面的算例说明了两个重要的问题：、由于预先给混凝土梁施加了预压力，使混凝土梁、由于预先给混凝土梁施加了预压力，使混凝土梁在均布荷载作用下，在均布荷载作用下，下缘产生的拉应力下缘产生的拉应力完全或部分被预压完全或部分被预压应力所应力所抵消抵消，因而可以，因而可以避免混凝土出现裂缝或推迟裂缝出现避免混凝土出现裂缝或推迟裂缝出现。、必须针对荷载作用下可能产生的应力状态来施加预应、必须针对荷载作用下可能产生的应力状态来施加预应力。所需施加的预压应力力。所需施加的预压应力y y，不仅与荷载（或者说，不仅与荷载（或者说弯矩弯矩）值的大小有关，而且也与值的大小有关，而且也与y y的作用位置（即的作用位置（即偏心距偏心距 的大的大小）有关。小）有关。二、预应力混凝土的基本概念二、预应力混凝土的基本概念 预应力混凝土结构预应力混凝土结构（1 1）预应力度：）预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩由预加应力大小确定的消压弯矩M M0 0与外与外 荷载产生的弯矩荷载产生的弯矩MsMs的比值。的比值。M M0 0：消压弯矩，消压弯矩，构件抗裂边缘预压应力抵消到构件抗裂边缘预压应力抵消到0 0时的时的弯矩；弯矩；MsMs：按作用（或荷载）：按作用（或荷载）短期效应组合短期效应组合计算的弯矩。计算的弯矩。三、配筋混凝土结构的分类三、配筋混凝土结构的分类预应力混凝土结构预应力混凝土结构 全预应力砼构件：全预应力砼构件：1 1 部分预应力砼构件：部分预应力砼构件：1 1 0 0（分为（分为A A类和类和B B类）类）A A类：拉而有限类：拉而有限B B类：裂而有限类：裂而有限钢筋砼构件：不施加预应力的砼构件，即钢筋砼构件：不施加预应力的砼构件，即0 0（2 2）分类：）分类：三、配筋混凝土结构的分类三、配筋混凝土结构的分类使用荷载下不出现拉应力或裂缝全预应力混凝土构件部分预应力混凝土构件使用荷载下允许混凝土受拉区产生宽度不大的裂缝预应力混凝土结构预应力混凝土结构四、预应力混凝土结构优缺点四、预应力混凝土结构优缺点 1 1、优点：、优点：（）提高了构件的抗裂度和刚度。（）提高了构件的抗裂度和刚度。（）节约材料，降低造价。（）节约材料，降低造价。（）结构质量安全可靠。（）结构质量安全可靠。（）增强结构耐久性（）增强结构耐久性（durabilitydurability）。（）能促进桥梁新体系的发展。（）能促进桥梁新体系的发展。2 2、缺点：、缺点：（）工艺较复杂，对质量要求高。（）工艺较复杂，对质量要求高。（）需要有一定的专门设备。（）需要有一定的专门设备。（）预应力反拱不易控制。（）预应力反拱不易控制。（）设计要求高。（）设计要求高。预应力混凝土结构预应力混凝土结构五、预应力原理在日常生活中的应用五、预应力原理在日常生活中的应用 木桶是用环向竹箍对桶壁预先施加环向压应力。当桶中盛水后，木桶是用环向竹箍对桶壁预先施加环向压应力。当桶中盛水后，水压引起的拉应力小于预压应力时，桶就不会漏水。水压引起的拉应力小于预压应力时，桶就不会漏水。预应力混凝土结构预应力混凝土结构 从书架上取下一叠书，由于受到双手施加的压力，这一从书架上取下一叠书，由于受到双手施加的压力，这一叠书就如同一横梁，可以承担全部书的重量。叠书就如同一横梁，可以承担全部书的重量。五、预应力原理在日常生活中的应用五、预应力原理在日常生活中的应用 预应力混凝土结构预应力混凝土结构木锯是利用预拉力来抵抗压力预先拧紧另一侧的绳子木锯是利用预拉力来抵抗压力预先拧紧另一侧的绳子使锯条预先受拉，如预加拉力大于锯木时产生的压力，使锯条预先受拉，如预加拉力大于锯木时产生的压力，锯条就始终处于受拉状态，不会产生压曲失稳。锯条就始终处于受拉状态，不会产生压曲失稳。五、预应力原理在日常生活中的应用五、预应力原理在日常生活中的应用 预应力混凝土结构预应力混凝土结构 先张法先张法 后张后张法法张拉钢筋先在台座上固定浇注混凝土构件混凝土强度达设计强度的70%以上时剪断钢筋浇混凝土构件，并在构件中预留孔道在构件中预留孔道中穿钢筋并张拉锚固灌浆12.2 12.2 预加应力的方法与设备预加应力的方法与设备 预应力混凝土结构预应力混凝土结构一、先张法一、先张法 1 1、定义、定义 先张法是先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。先张法所先张法是先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。先张法所用的预应力钢筋，一般可用高强钢丝、直径较小的用的预应力钢筋，一般可用高强钢丝、直径较小的钢铰线钢铰线和小直和小直径的径的冷拉钢冷拉钢筋。筋。2 2、特点、特点 靠钢筋和混凝土之间的靠钢筋和混凝土之间的粘结力粘结力来传递和保持预应力。来传递和保持预应力。3 3、优点：、优点：先张法生产工艺简单、工序少，效率高、质量容易保证，先张法生产工艺简单、工序少，效率高、质量容易保证，适宜工厂化大批量生产。适宜工厂化大批量生产。4 4、缺点：、缺点：需要专门的张拉台座，基建投资较大。先张法一般宜于生需要专门的张拉台座，基建投资较大。先张法一般宜于生产产直线配筋的中小型构件直线配筋的中小型构件。预应力混凝土结构预应力混凝土结构二、后张法二、后张法1 1、定义、定义 先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法。张拉钢筋的同时，构先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法。张拉钢筋的同时，构件混凝土受到预压。件混凝土受到预压。2 2、特点、特点 后张法主要是后张法主要是靠锚具传递和保持预加应力的。靠锚具传递和保持预加应力的。3 3、优点：、优点：后张法不用加力台座，张拉设备简单，便于现场后张法不用加力台座，张拉设备简单，便于现场施工，是生产施工，是生产大型预应力混凝土构件大型预应力混凝土构件的主要方法。预的主要方法。预应力钢筋可按照需要布置成合理的曲线形。应力钢筋可按照需要布置成合理的曲线形。4 4、缺点：、缺点：构件制作费用较高。构件制作费用较高。预应力混凝土结构预应力混凝土结构三、锚具三、锚具(张书张书 P223)P223)1 1、概念、概念 锚具是在制作预应力混凝土构件时锚固预应力筋锚具是在制作预应力混凝土构件时锚固预应力筋的一种装置。的一种装置。2 2、对锚具要求：、对锚具要求：（）锚具受力安全可靠；（）锚具受力安全可靠；（）预应力损失小；（）预应力损失小；（）构造简单，制作方便，用钢量少，价格便宜；（）构造简单，制作方便，用钢量少，价格便宜；（）施工设备简便，张拉锚固方便迅速。（）施工设备简便，张拉锚固方便迅速。预应力混凝土结构预应力混凝土结构3、锚具的形式：锚具的形式：锚具的型式繁多，按其传力锚固受力原理，可分锚具的型式繁多，按其传力锚固受力原理，可分为三类：为三类：依靠摩擦力锚固的锚具。依靠摩擦力锚固的锚具。依靠承压锚固的锚具。依靠承压锚固的锚具。依靠粘结力锚固的锚具。依靠粘结力锚固的锚具。如楔形锚、锥形锚和用如楔形锚、锥形锚和用 于锚固钢绞线的于锚固钢绞线的JM锚与锚与夹片式群锚等。夹片式群锚等。如墩头锚、钢筋螺纹锚等。如墩头锚、钢筋螺纹锚等。如先张法的筋束锚固，如先张法的筋束锚固，以及后张法固定端的钢以及后张法固定端的钢绞线压花锚具等。绞线压花锚具等。预应力混凝土结构预应力混凝土结构l 锥形锚锥形锚 其工作原理是通过张拉钢束时顶压锚塞，将预应力钢丝卡在锚圈与其工作原理是通过张拉钢束时顶压锚塞，将预应力钢丝卡在锚圈与锚塞间，当张拉千斤顶放松预应力钢丝后，钢丝向梁内回缩时带动锚塞锚塞间，当张拉千斤顶放松预应力钢丝后，钢丝向梁内回缩时带动锚塞向锚圈内楔紧，这样预应力钢丝通过摩阻力将预应力传到锚圈，然后由向锚圈内楔紧，这样预应力钢丝通过摩阻力将预应力传到锚圈，然后由锚圈承压，将预加力传到混凝土构件上。锚圈承压，将预加力传到混凝土构件上。预应力混凝土结构预应力混凝土结构l 镦头锚镦头锚 其工作原理：先将钢丝逐一穿其工作原理：先将钢丝逐一穿过锚杯的蜂窝眼，然后用专门过锚杯的蜂窝眼，然后用专门的镦头机将钢丝端头镦粗，借的镦头机将钢丝端头镦粗，借镦粗头直接承压将钢丝固定于镦粗头直接承压将钢丝固定于锚杯上。锚杯的外圆车有螺纹，锚杯上。锚杯的外圆车有螺纹，穿束后，在固定端将锚圈（螺穿束后，在固定端将锚圈（螺帽）拧上，即可将钢束锚固于帽）拧上，即可将钢束锚固于梁端。在张拉端，则先将与千梁端。在张拉端，则先将与千斤顶连接的拉杆旋入锚杯内进斤顶连接的拉杆旋入锚杯内进行张拉，待锚杯带动钢筋或钢行张拉，待锚杯带动钢筋或钢丝伸长到设计需要时，将锚圈丝伸长到设计需要时，将锚圈沿锚杯外的螺纹旋紧顶在构件沿锚杯外的螺纹旋紧顶在构件表面，再慢慢放松千斤顶，退表面，再慢慢放松千斤顶，退出拉杆，于是钢丝束的回缩力出拉杆，于是钢丝束的回缩力就通过锚圈、垫板，传到梁体就通过锚圈、垫板，传到梁体混凝土上而获得锚固。混凝土上而获得锚固。预应力混凝土结构预应力混凝土结构 4 4、几种常用的锚具、几种常用的锚具预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构锥塞式锚具锥塞式锚具 预应力混凝土结构预应力混凝土结构镦头锚具镦头锚具 预应力混凝土结构预应力混凝土结构夹片式锚具夹片式锚具 预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构其它设备：其它设备：千斤顶千斤顶制孔器制孔器抽拔抽拔橡胶管橡胶管螺旋金属波纹管螺旋金属波纹管穿索机穿索机压浆机压浆机张拉台座（先张法）张拉台座（先张法）四、预应力张拉机具系列四、预应力张拉机具系列 预应力混凝土结构预应力混凝土结构 四、预应力张拉机具系列四、预应力张拉机具系列 预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构 五、工程橡胶支座及伸缩缝系列五、工程橡胶支座及伸缩缝系列 预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构预应力混凝土结构一、混凝土材料一、混凝土材料 、预应力混凝土结构中常用混凝土强度等级、预应力混凝土结构中常用混凝土强度等级 公路桥规公路桥规规定：预应力混凝土构件的混凝规定：预应力混凝土构件的混凝土强度等级土强度等级12.3 12.3 预应力混凝土结构的材料预应力混凝土结构的材料 2 2、对混凝土的要求、对混凝土的要求 高强度高强度快硬、早强快硬、早强 收缩、徐变小收缩、徐变小 C40C40预应力混凝土结构预应力混凝土结构二、预应力钢筋二、预应力钢筋 高强度钢丝；钢绞线；精轧螺纹钢筋高强度钢丝；钢绞线；精轧螺纹钢筋 R235R235；HRB335HRB335；HRB400HRB400和和KL400 KL400 高强度高强度 有较好的塑性和可焊性有较好的塑性和可焊性 与混凝土的粘着力强与混凝土的粘着力强 应力松弛损失小应力松弛损失小1、要求、要求2、类型、类型3、注意、注意处于侵蚀介质中的预应力混凝土构件，不宜处于侵蚀介质中的预应力混凝土构件，不宜采用热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢采用热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线等作为预应力钢筋绞线等作为预应力钢筋对直接承受动荷载的预应力混凝土构件，不对直接承受动荷载的预应力混凝土构件，不得采用有焊接接头的冷拉钢筋得采用有焊接接头的冷拉钢筋预应力混凝土结构预应力混凝土结构一、预应力混凝土结构的分类：一、预应力混凝土结构的分类：按照钢筋与砼之间的粘结情况分：按照钢筋与砼之间的粘结情况分：有粘结预应力结构和无粘结预应力结构。有粘结预应力结构和无粘结预应力结构。按照钢筋是否布置在砼截面内分：按照钢筋是否布置在砼截面内分：体内预应力砼结构和体外预应力砼结构。体内预应力砼结构和体外预应力砼结构。12.4 12.4 预应力混凝土结构的三种概念（张书预应力混凝土结构的三种概念（张书P223P223）预应力混凝土结构预应力混凝土结构有粘结预应力混凝土有粘结预应力混凝土 无粘结预应力混凝土无粘结预应力混凝土有粘结预应力混凝土先张法生产的预应力混凝土构件以及后张法张拉钢筋后在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件特点受力性能好，裂缝分布均匀，裂缝宽度较小无粘结预应力混凝土后张法张拉钢筋后不在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件特点造价低，便于以后再次张拉或更换预应力钢筋12.4 12.4 预应力混凝土结构的三种概念预应力混凝土结构的三种概念预应力混凝土结构预应力混凝土结构二、体内有粘结预应力砼结构的三种基本概念二、体内有粘结预应力砼结构的三种基本概念1 1、预加应力的目的是将砼变成弹性材料：、预加应力的目的是将砼变成弹性材料：预加应力的目的只是为了改变混凝土的性能，预加应力的目的只是为了改变混凝土的性能，变脆性材料为变脆性材料为弹性材料。弹性材料。这种概念认为预应力混凝土与普通钢筋混凝土是两这种概念认为预应力混凝土与普通钢筋混凝土是两种完全不同的材料，预应力钢筋的作用不是配筋而是种完全不同的材料，预应力钢筋的作用不是配筋而是施加预压施加预压应力应力以改变混凝土性能的一种手段。如果预压应力大于荷载产以改变混凝土性能的一种手段。如果预压应力大于荷载产生的拉应力，则混凝土就不承受拉应力。生的拉应力，则混凝土就不承受拉应力。这种概念要求将这种概念要求将无应无应力或零应力力或零应力作为预应力砼设计准则。这样可以用材料力学公式作为预应力砼设计准则。这样可以用材料力学公式计算砼的应力、应变和挠度、上拱，并在需要时可采用叠加原计算砼的应力、应变和挠度、上拱，并在需要时可采用叠加原理，计算十分方便。理，计算十分方便。预应力混凝土结构预应力混凝土结构1 1）预压力）预压力F F作用在预应力钢筋的重心处，作用在预应力钢筋的重心处，作用线通过截面的重心作用线通过截面的重心。图图12-15 12-15 同轴预应力混凝土截面的应力分布同轴预应力混凝土截面的应力分布 a)a)受预加力及外荷载作用的梁受预加力及外荷载作用的梁 b)b)预压力预压力F F作用的应力作用的应力 c)c)外弯矩外弯矩M M作用的应力作用的应力 d)Fd)F及及M M共同作用的应力共同作用的应力预应力混凝土结构预应力混凝土结构 2 2）预应力钢筋偏离混凝土截面重心布置）预应力钢筋偏离混凝土截面重心布置图图12-16 12-16 偏心预应力混凝土截面的应力分布偏心预应力混凝土截面的应力分布 a a）偏心预应力及加外荷载的梁）偏心预应力及加外荷载的梁 b b）预压力）预压力F F轴压作用下的应力轴压作用下的应力 c c）预压力偏心矩作用下的应力）预压力偏心矩作用下的应力 d d）外弯矩）外弯矩M M作用下的应力作用下的应力 e e）偏心预压力及外弯矩共同作用下的应力）偏心预压力及外弯矩共同作用下的应力预应力混凝土结构预应力混凝土结构3 3）预应力钢筋是弯曲的或弯折的）预应力钢筋是弯曲的或弯折的图图12-17 12-17 常高度预应力简支梁常高度预应力简支梁 图图12-18 12-18 不等高度预应力混凝土简支梁不等高度预应力混凝土简支梁 a a）预应力梁）预应力梁 b b）隔离体）隔离体 a a）预应力梁）预应力梁 b b）隔离体）隔离体预应力混凝土结构预应力混凝土结构 偏心力偏心力F F在混凝土内引起的应力为在混凝土内引起的应力为 所以，所以，预应力在任一截面处引起的混凝土应力仅预应力在任一截面处引起的混凝土应力仅取决于取决于F F在该截面处的大小和位置，而与预应力钢筋沿在该截面处的大小和位置，而与预应力钢筋沿梁在其他纵断面上的位置无关。梁在其他纵断面上的位置无关。作用：有助于预计开裂的程度作用：有助于预计开裂的程度 预应力混凝土结构预应力混凝土结构图图12-19 12-19 预应力混凝土梁和钢筋混凝土梁的内部抵抗力矩预应力混凝土梁和钢筋混凝土梁的内部抵抗力矩 a a）钢筋混凝土梁的隔离体）钢筋混凝土梁的隔离体 b b）预应力混凝土梁的隔离体）预应力混凝土梁的隔离体图图12-20 12-20 采用高强度钢筋的混凝土梁采用高强度钢筋的混凝土梁 a a）普通钢筋的）普通钢筋的 裂缝及过度的挠度裂缝及过度的挠度 b b）预应力的）预应力的 无裂缝及很小的挠度无裂缝及很小的挠度 2 2、施加预应力的目的是使高强度钢筋和砼能够共同工作、施加预应力的目的是使高强度钢筋和砼能够共同工作预应力混凝土结构预应力混凝土结构 2 2、施加预应力的目的是使高强度钢筋和砼能够共同工作、施加预应力的目的是使高强度钢筋和砼能够共同工作 在使用阶段预应力钢筋的应力（应变）增加的幅度较在使用阶段预应力钢筋的应力（应变）增加的幅度较小，小，砼不开裂或裂缝较细，这样高强钢筋就可以与砼一起砼不开裂或裂缝较细，这样高强钢筋就可以与砼一起正常工作。正常工作。通过预应力混凝土和钢筋混凝土之间的通过预应力混凝土和钢筋混凝土之间的基本相似性基本相似性（即内部抵抗力偶必须由钢筋受拉和混凝土受压来提供）。（即内部抵抗力偶必须由钢筋受拉和混凝土受压来提供）。这样，就可以大大简化预应力结构的设计和计算。同时，这样，就可以大大简化预应力结构的设计和计算。同时，可以将预应力钢筋与普通钢筋作可以将预应力钢筋与普通钢筋作等强代换等强代换，减少用钢量，减少用钢量，这在很多情况下是经济可行的。这在很多情况下是经济可行的。作用：主要是评定抵抗破坏的安全性。作用：主要是评定抵抗破坏的安全性。预应力混凝土结构预应力混凝土结构例如，一采用抛物线形预应力钢筋的简支梁例如，一采用抛物线形预应力钢筋的简支梁 图图12-21 12-21 具有抛物线力筋的预应力梁具有抛物线力筋的预应力梁 a a）配抛物线形预应力钢筋的预应力梁）配抛物线形预应力钢筋的预应力梁 b b）把混凝土看作分离体）把混凝土看作分离体图图12-22 12-22 具有抛物线力筋的预应力梁具有抛物线力筋的预应力梁 配弯折形预应力钢筋的预应力梁配弯折形预应力钢筋的预应力梁 b b）把混凝土看作分离体，用力来代替预应力钢筋作用）把混凝土看作分离体，用力来代替预应力钢筋作用a a）3 3、预加应力的目的是实现荷载平衡、预加应力的目的是实现荷载平衡预应力混凝土结构预应力混凝土结构 3 3、预加应力的目的是实现荷载平衡、预加应力的目的是实现荷载平衡 预加应力可认为是对混凝土构件预先施加与使用荷预加应力可认为是对混凝土构件预先施加与使用荷载载相反的荷载相反的荷载以抵消部分或全部工作荷载，使受弯构件以抵消部分或全部工作荷载，使受弯构件（如板、梁及主梁）在给定的荷载条件下不受挠曲应力。（如板、梁及主梁）在给定的荷载条件下不受挠曲应力。这就能把一挠曲构件转换成一受轴向力的构件，大大简这就能把一挠曲构件转换成一受轴向力的构件，大大简化结构的设计和计算。化结构的设计和计算。用荷载平衡的概念调整预应力与外荷载的关系，概用荷载平衡的概念调整预应力与外荷载的关系，概念清晰，计算简单。应用这个概念，要求以混凝土为分念清晰，计算简单。应用这个概念，要求以混凝土为分离体并且用一些力来代替预应力钢筋沿跨度的作用。离体并且用一些力来代替预应力钢筋沿跨度的作用。作用：常常是计算挠度的最佳方法。作用：常常是计算挠度的最佳方法。预应力混凝土结构预应力混凝土结构作业叶书P244页习题12-12预应力混凝土结构预应力混凝土结构小小 结结 认识预应力混凝土结构的概念、工作原理认识预应力混凝土结构的概念、工作原理 与实施；与实施；认识预应力混凝土结构设计、施工中的一些认识预应力混凝土结构设计、施工中的一些 关键问题、难点内容，注意事项；关键问题、难点内容，注意事项；熟悉预应力混凝土结构所用材料的要求与实施；熟悉预应力混凝土结构所用材料的要求与实施；理解预应力混凝土结构的三种概念。理解预应力混凝土结构的三种概念。