1、預應力混凝土的定義 ：根據需要人為地引入某一數值與分布的 應力，用以部分或全部抵消外荷載應力的一種加筋混凝土。 為了 更好的了解的這一概念， 而后改為： 根據需要人為地引入某一數 值反向荷載，用以部分或全部抵消使用荷載的一種加筋混凝土。 預應力混凝土的提出 ： 由于混凝土的抗拉性能很差 , 使鋼筋混 凝土存在兩個無法解決的問題 :一是在使用荷載作用下 , 鋼筋混 凝土受拉 , 受彎等構件通常是帶裂縫工作的 . 二是從保證結構耐 久性出發 , 必須限制裂縫寬度 . 為了要滿足變形和裂縫控制的要 求, 則需增大構件的截面尺寸和用鋼量 , 這將導致自重過大 ,使鋼 筋混凝土結構用于大跨度或承受動力荷

2、載的結構成為不可能或 很不經濟 .理論上講 , 提高材料強度可以提高構件的承載力 , 從而達到節省 材料和減輕構件自重的目的 .但在普通鋼筋混凝土構件中 , 提高 鋼筋強度卻難以收到預期的效果 .這是因為 , 對配置高強度鋼筋 的鋼筋混凝土構件而言 , 承載力可能已不是控制條件 , 起控制作 用的因素可能是裂縫寬度或構件的撓度.當鋼筋應力達到 5001000N/mm2寸,裂縫寬度將很大，無法滿足使用要求.因而，鋼 筋混凝土結構中采用高強度鋼筋是不能充分發揮其作用的 . 而提 高混凝土強度等級對提高構件的抗裂性能和控制裂縫寬度的作 用也極其有限 .混凝土抗拉強度及極限拉應變值都很低 . 其抗拉強

3、度只有抗壓強度的1/101/18,極限拉應變僅為 0.00010.00015,即每米只能拉長0.10.15mm,超過后就會出現裂縫.而鋼筋達到屈服強度 時的應變卻要大得多，約為0.00050.0015,如HPB235級鋼筋就 達1X 10 -3.對使用上不允許開裂的構件，受拉鋼筋的應力只能 用到2030N/mm2不能充分利用其強度.對于允許開裂的構件，當 受拉鋼筋應力達到250N/mm2時，裂縫寬度已達0.20.3mm. 預應力混凝土的基本原理：為了避免鋼筋混凝土結構的裂縫過早出現，充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土，可以設法在結構構件承受使用荷載前，預先對受拉區的混凝土施加壓力，使它產生預壓應

4、力來減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應力，從而將結構構件的拉應力控制在較小圍，甚至處于受壓狀態，以推遲混凝土裂縫的出現和開展，從而提高構件的抗裂性能和剛度預應力混凝土的特點：(1)對混凝土構件施加預應力可以 提高構件的抗裂性。因為施加了預應力后，使得構件在使用荷載 下，產生拉應力的混凝土首先要抵消該預應力，使得構件的拉應力減小，從而提高了構件的抗裂性和耐久性。(2) 改善和提高了結構構件的受力性能。 由于預應力的存在，控 制了構件裂縫的出現及裂縫開展寬度， 提高了構件的剛度，從而 減小了受力構件承受荷載后彎曲的程度。(3) 提高構件的抗剪能力，由于縱向預應力鋼筋具有錨栓作用，阻礙著構件斜裂縫的出

5、現與開展，又由于預應力混凝土梁的曲線鋼筋合力的豎向分力將部分地抵消剪力，因而提高了構件的抗剪 能力。(4) 提高構件的抗疲勞強度，有利于結構承受動荷載。(5) 提高構件的受壓穩定性。當受壓構件長細比很大時， 在其受 到一定的壓力后，便容易被壓彎，以致喪失穩定而破壞。如果對 鋼筋混凝土柱施加預應力，使縱向受力鋼筋拉得很緊，不但預應 力鋼筋本身不易壓彎，而且可以幫助周圍的混凝土提高抗壓彎能力，從而提高構件的穩定性。(6) 可以充分利用高強材料節約鋼材、 減輕結構自重，克服了鋼 筋混凝土的重要缺點。(7) 在使用荷載作用下，預應力混凝土構件基本上處于彈性工作階段。但預應力混凝土同時也存在著一些缺點：

6、如生產工藝較復雜、對施工質量要求高、施工周期長、需要有如拉機具、灌漿設 備和錨固裝置等專用設備、預應力混凝土結構的開工費用較大， 對于構件數量較少的工程成本較高，且不能提高構件的承載力。 混凝土的優點：1、使用方便，支護模板和鋼筋的配合使用，使 其有良好的可可塑性。2、價格較低，原材料豐富，大中城市已 經商品化。3、高強耐久，具有良好的耐久性，對比磚混結構， 框架混凝土結構穩定，抗震性能好，房屋分隔自有多變。4、性能易調，方便滿足各種結構工程的需要。5環保，混凝土可以利用礦渣、粉煤灰等工業廢料。 缺點：1、自重太大。2、容易產生裂縫。3、養護期長。4、寒冷地區工期長。5、欠發達地區還未 普及耐

7、久性凝預應力混土結構的優點：1）提高構件的抗裂度，改善了構 件的受力性能。因此適用于對裂縫要求嚴格的結構；2）由于采用了高強度混凝土和鋼筋， 從而節省材料和減輕結構自重， 因此 適用于跨度大或承受重型荷載的構件；3）提高了構件的剛度，減少構件的變型，因此適用于對構件的剛度和變形控制較高的結 構構件；4）提高了結構或構件的耐久性、 耐疲勞性和抗震能力。缺點：需要增設施加預應力的設備，制作技術要求高和需要需 要專門的團隊，施工周期較長，開工費昂貴預應力混凝土結構的三種概念1. 預加應力的目的，是將混凝土變成彈性材料。預加應力的目的，只是為了改變混凝土的性能，變脆性材料為彈性材料2. 預加應力的目的

8、，是使高強度鋼筋和混凝土能夠共同工作3. 預加應力的目的，是實現荷載平衡預應力損失：鋼筋的拉控制應力，從開始拉至構件使用，由于 拉工藝和材料特性等原因將不斷降低，這種預應力降低的現象稱為預應力損失。預應力損失包括以下六項：1）錨具變形和鋼筋縮引起的預應力損失 a 11 ； 2）預應力鋼筋與孔道壁之間摩擦引 起的預應力損失al 2 ； 3）混凝土加熱養護時，受拉的鋼筋與承受拉力的設備之間溫差引起的損失a 13 ; 4）鋼筋應力松弛的引起的預應力損失al 4 ; 5）混凝土的收縮徐變引起的預應力損失 a l 5 ; 6）環形構件預應力鋼筋鋼筋擠壓混凝土引起的預應力損失a l 6減少各項預應力的損失

9、值的措施：1減少墊板數量，選擇變形和鋼筋縮小的夾具或錨具2, 可以采用一端拉另一端補拉，兩端拉或超拉3, 可采用兩階段升溫養護來減少溫差損失4, 可采用超拉，選擇低松弛的鋼材5, 所有能夠減少混凝土的收縮和徐變的措施，如選擇級配較好 的骨料，強度較高的混凝土，高標號水泥，降低水泥用量，減少 水灰比，加強養護，減少混凝土的收縮預應力損失值預應力損失值的組合先法后法第一批損失a l Ia l1 + a l2 + a l3 + a l4a l1 +a l2第二批損失 a l na l5a l 4+ a l5 + a l6上述6種預應力損失產生情況比較復雜， 在施工時要逐個分析逐 個計算。為確保安全，規要求預應力的總損失計算值不得小于下 列數值：先法構件lOOMPa后法構件80MPa施加預應力的方法1,先法：在澆筑混凝土之前拉預應力鋼筋的方法稱為先法施工工藝臺座髓工工2,-藝圖7-