第10章預應力混凝土構件(Pre-StressedConcreteMember)§10.1概述一.預應力混凝土的概念1.概念：在混凝土構件使用（承受使用荷載）以前預先施加作用使之產生的應力（如壓應力）與使用荷載產生的應力（如拉應力）方向相反，從而抵消部分或全部荷載產生的應力（如拉應力）；2.意義：（1）提高混凝土構件的抗裂性能和剛度；（2）充分利用高強材料、降低構件自重。3.使用范圍：裂縫控制等級要求高、大跨度、撓度控制要求高14.預應力簡支梁的試驗介紹（圖10-1）二.預應力混凝土的分類1.我國規范對預應力混凝土分類的原則：根據裂縫控制程度劃分；2.我國規范對預應力混凝土的具體分類（1）裂縫控制等級為一級：嚴格要求不出現裂縫的構件，即在使用荷載下，構件受拉區不允許出現拉應力；（2）裂縫控制等級為二級：一般要求不出現裂縫的構件，即在使用荷載下，構件受拉區允許出現小于混凝土抗拉強度的拉應力；（3）裂縫控制等級為三級：允許出現裂縫的構件，即在使用荷載下，構件受拉區允許出現小于規定的混凝土最大裂縫寬度的的裂縫。3.其他分類方法（僅供參考）2預應力混凝土結構受力示意圖圖10-13三.張拉預應力鋼筋的方法對構件預先施加作用的原理：張拉鋼筋；被張拉的鋼筋稱為預應力鋼筋；預應力鋼筋的回縮趨勢即對構件產生作用（形成預應力）張拉鋼筋根據施工工藝和結構適用條件分為兩種。1.先張法(pre-tension)（1）施工工藝（如圖10-2）；（2）預應力傳遞方式：鋼筋與混凝土之間的粘結力。2.后張法（post-tension）（1）施工工藝（如圖10-3）（2）預應力傳遞方式：預應力鋼筋端部的錨具傳遞給構件端部。4

①先張法：10.1.3施加預應力的方法先張法第十章預應力混凝土構件5先張法預應力混凝土構件，預應力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結力來傳遞的。6②后張法：后張法如圖10-37四.夾具和錨具1.夾具和錨具的作用：固定預應力鋼筋；2.夾具：能重復使用，一般用于先張法構件；3.錨具：不能重復使用，一般用于后張法構件；4.對錨具的要求：（P.246）1）~4）；5.常用錨具：（P.246）1）~4）；五.預應力混凝土材料1.混凝土：快硬、早強和收縮、徐變小，一般不低于C40；2.鋼材：強度高、塑性好和表面有刻痕。六.張拉控制應力1.定義：張拉控制應力8N為總張拉力，可由儀器讀出；為預應力鋼筋截面面積；2.為何要控制張拉應力（1）太小時，產生的預應（壓）力不足以抵消荷載產生的拉應力；（2）太大時，會使構件開裂、構件破壞無預兆和預應力鋼筋脆斷。3.控制要求（1）與張拉工藝有關；（2）同條件下，先張法的大于后張法；（3）規范的數值見表10-3；（見P250）（4）一定條件下可略有提高。9七.預應力損失概念：在施工和使用階段，預應力鋼筋中的預應力（如張拉完畢時的控制應力）降低的現象。可能有六（七）種原因將導致此現象發生。1.錨具變形導致預應力鋼筋內縮引起的預應力損失（1）計算公式為（10-1）；（2）一般在先張法構件中產生（直線形構件）；（3）減小的措施：A選擇變形小的錨具和減少錨具個數；B增加臺座長度；2.預應力鋼筋與孔道摩擦引起的預應力損失（1）計算公式為（10-2）；

式中a——張拉端錨具變形和鋼筋回縮值；

l——張拉端至錨固端之間的距離。

10預應應力力鋼鋼筋筋與與孔孔道道壁壁之之間間摩摩擦擦引引起起的的預預應應力力損損失失σl2當（10-2）（2）一一般般在在后后張張法法構構件件中中產產生生；；（3）減減小小的的措措施施：：A兩端端張張拉拉；；B超張張拉拉。。113.養護護構構件件時時預預應應力力鋼鋼筋筋與與臺臺座座之之間間的的溫溫差差引引起起的的預預應應力力損損失失（1）計計算算公公式式為為（（10-6）；；（2）一一般般在在先先張張法法構構件件中中產產生生；；（3）減減小小的的措措施施：：A兩次次升升溫溫；；B預應應力力鋼鋼筋筋與與臺臺座座同同時時升升溫溫。。4.預應應力力鋼鋼筋筋應應力力松松馳馳引引起起的的預預應應力力損損失失鋼筋筋的的應應力力松松弛弛是是指指鋼鋼筋筋在在高高應應力力作作用用下下及及鋼鋼筋筋長長度度不不變變條條件件下下，，其其應應力力隨隨時時間間增增長長而而降低低的的現現象象。。（1）計計算算公公式式視視不不同同情情況況分分別別為為（（10-7）~（10-11）；；σl3=2△t（N/mm2）1213采用用超超張張拉拉可可使使應應力力松松弛弛損損失失有有所所降降低低。。超超張張拉拉程程序序為為:②應應力力松松弛弛與與鋼鋼材材品品種種有有關關。。冷冷拉拉鋼鋼筋筋、、熱熱處處理理鋼鋼筋筋的的應應力力松松弛弛損損失失比比碳碳素素鋼鋼絲絲、、冷冷拔拔低低碳碳鋼鋼絲絲、、鋼鋼絞絞線線要要小小；；③張張拉拉控控制制應應力力σcon高，，應應力力松松弛弛大大。。鋼筋筋應應力力松松弛弛有有以以下下特點點：①應應力力松松弛弛與與時時間間有有關關，，開開始始快快，，以以后后慢慢；；第十十章章預預應應力力混混凝凝土土構構件件（2）一一般般在在先先、、后后張張法法構構件件中中均均會會產產生生；；（3）減減小小的的措措施施：：超超張張拉拉。。145.混凝土收收縮、徐徐變引起起的預應應力損失失、、（1）計算公公式根據據先張法法、后張張法、受受拉區和和受壓區區分別為為（10-12）~（10-15）；（2）一般在在先張法法和后張張法構件件中均會會出現；；后張法構構件先張法構構件混凝土結結硬時產產生體積積收縮，，在預壓壓力作用用作用下下，混凝凝土會發發生徐變變，這都都會使構構件縮短，構件件中的預預應力鋼鋼筋跟著著回縮，，造成預預應力損損失。15先張法構構件后張法構構件Ap,Ap′——分別為受受拉區和和受壓區區預應力力鋼筋截截面面積積，對稱稱配筋的的構件，，取ρ、ρ′，此時配筋筋率應按按鋼筋截截面面積積的一半半進行計計算；A0,An——分別為混混凝土換換算截面面積、凈凈截面面面積。公式適用用于一般般相對濕濕度環境境，高濕濕度環境境下，σl5，σl5′應降低，，反之則則增加。。16（3）減少此此項損失失的措施施有：①采用高標號水水泥，減少水水泥用量量，降低低水灰比比；②采用級級配良好好的骨料料，加強強振搗，，提高混混凝土的的密實性；③加強養護護，以減少少混凝土土的收縮縮，④控制混混凝土應應力σpc，要求,以防止發發生非線線性徐變變。176.由于螺旋旋預應力力鋼筋對對混凝土土的擠壓壓產生的的預應力力損失（1）計算公公式為（（10-19）；僅后張法法有這項項損失。。當D≤3m，σl6=30MPa，當D＞3m，不考慮該該項損失失。此處處D為環形構件件的直徑徑。（10-19）（2）一般在在后張法法環形（（或圓形形）截面面構件中中產生；；（3）減小的的措措施：避避免采用用小直徑徑構件7.分批張拉拉時產生生的預應應力損失失。18八.預應力損損失值的的組合1.預應力損損失的特特點（1）有的在在先張法法構件中中產生，，有的在在后張法法構件中中產生，，有的在先、后后張法構構件中均均產生；；（2）有的是是單獨產產生，有有的是和和別的預預應力損損失同時時產生；；（3）前述各各公式是是分別計計算，未未考慮相相互關系系；2.我國規范范規定應應進行相相應組合合，如表表10-6。3.預應力損損失的最最低值（1）先張法法構件：：（2）后張法法構件：：19預應力損損失值的的組合《規范》把預應力力損失分分為兩批批，混凝凝土受預預壓前產產生的預預應力損損失為第第一批預應應力損失失σlⅠ，而混凝土土受預壓壓后產生生的預應應力損失失為第二二批預應應力損失失σlⅡ。第十章預預應應力混凝凝土構件件10.1概述20九.先張法構件件預應力鋼鋼筋的傳遞遞長度1.傳遞長度：：預應力鋼鋼筋的應力力從構件端端部為0增長到某一一穩定數值值（如控制制應力）所所需要的長長度，如上上圖中的；；2.傳遞長度的的計算公式式為（10-20）；（見P261）3.基本假定：：在傳遞長長度范圍內內，預應力力鋼筋（含含混凝土））的預應力力為線性變變化，在傳傳遞長度末末端達到最最大值。21十.后張法構件件端部錨固固區的局部部受壓承載載力計算1.問題的提出出：預應力力通過構件件端部傳遞遞給混凝土土；由于錨錨具與構件件端部接觸觸面積較小小，會使構構件端部混混凝土局部部產生較大大壓應力，，導致構件件局部（端端部）混凝凝土破壞并并喪失預應應力。2.錨固區受力力特點：端端部截面混混凝土由于于“套箍作用”而處于三向向受壓狀態態，其強度度有所提高高；錨固區區內受力較較復雜，如如圖10-14（b）、（c）所示；見下頁圖22后張法構件件端部錨固固區局部受受壓驗算：：需進行錨具具下混凝土的抗抗裂度和強度的驗算。錨錨固區抗裂度主要要取決于墊墊板與構件件的端部尺尺寸，端部截面面局部承壓強強度通過配配置間接鋼鋼筋來滿足足。23Fl——局部受壓面面上作用的的局部壓力力設計值；；3.對錨固區的的要求（1）、端部受壓壓截面尺寸寸驗算:(為確保不產產生裂縫和和較大變形形，應按（（10-21）公式驗算算截面尺寸寸；)局部受壓區區截面尺寸寸應符合下下列要求：：AL——混凝土局部部承壓面積積。當有墊墊板時,可考慮慮預壓力沿沿錨具墊圈圈邊緣在墊墊板中按450擴散后傳至至混凝土的的受壓面積積；Aln——混凝土局部部受壓凈面面積，應扣扣孔道、凹凹槽部分面面積；（10-21）24βc——混凝土強度度的影響系系數；βl——混凝土局部部受壓承載載力強度的的提高系數數；fc——張拉階段的的混凝土軸軸心抗壓強強度設計值值。Ab——局部受壓時時的計算底底面積，按按與局部承承壓面積““同心、對對稱”原則則確定。第十章預預應力混混凝土構件件25（2）、局部受受壓承載力力計算(為確保有足足夠的承載載力，應配配置間接鋼鋼筋并按（（10-23）驗算)βcor——配置間接鋼鋼筋的局部部受壓承載載力提高系系數。Acor——鋼筋網或螺螺旋筋以內內的混凝土土核芯面積積，重心應應與Al的重心重合合，且滿足足Ab≥Acor≥Al；第十章預預應力混混凝土構件件（10-23）26ρv——間接鋼筋的的體積配筋率，要要求≥0.5％。當為方格網網配筋時:27當為螺旋式式配筋時:本節結束！！28§10.2預應力混凝凝土軸心受受拉構件的的計算一.軸心受拉構構件各階段段的應力分分析預應力構件件從制作（（施工）使使用破破壞可分為為兩大階段段，即施工階段和和使用階段段。1.先張法構件件（參考表10-8，P.266）假定構件中中布置有預預應力鋼筋筋和非預應應力鋼筋。。29（1）.施工階段1)張拉預應力力鋼筋并錨錨固預應力鋼筋筋：非預應力鋼鋼筋：砼：2)砼受到預壓壓前，完成成第一批損損失預應力鋼筋筋：非預預應應力力鋼鋼筋筋：：砼：：第十十章章預預應應力力混混凝凝土土構構件件303）放放松松預預應應力力鋼鋼筋筋：：混混凝凝土土達達到到強強度度等等級級的的75%以上上方方可可放放松松預預應應力力鋼鋼筋筋；；此此時時構構件件受受到到壓壓力力作作用用，，將將產產生生壓壓應應變變，，對應應的的預預應應力力鋼鋼筋筋增增量量應應力力為為：：（（壓壓））（（a）對應應的的混混凝凝土土增增量量應應力力為為：：（（壓壓））（（b）對應應的的非非預預應應力力鋼鋼筋筋增增量量應應力力為為：：（（壓壓））（（c）由(b）式可可得得：：（（d）將（（d）代入入（（a）式可可得得：：此時時，，預應應力力鋼鋼筋筋總總應應力力為為：（（拉拉））將（（d）代入入（（c）式可可得得非預預應應力力鋼鋼筋筋應應力力為：：31現求求此此時時混混凝凝土土的的應應力力。。如上上圖圖由由力的的平平衡衡條條件件可得得：：32將和和的的表表達達式式代代入入上上式式即即可可得得到到公公式式（（10-28）。。求出出：：（10-28）334）混混凝凝土土受受到到預預壓壓應應力力，，完完成成第第二二批批損損失失后后（（即即全全部部預預應應力力損損失失完完成成））。。此此時時，，第第二二批批損損失失將將使使預預應應力力鋼鋼筋筋的的應應力力減減少少，，但但混混凝凝土土的的應應力力發發生生變變化化后后還還將將影影響響預預應應力力鋼鋼筋筋的的應應力力，，討討論論之之。。A.由于于預預應應力力鋼鋼筋筋對對混混凝凝土土的的受受壓壓作作用用降降低低，，將將使使構構件件產產生生增增量量（（拉拉））應應變變，，設設為為；；B.對應應混混凝凝土土產產生生增增量量拉拉應應力力：：（（拉拉））（（e）此時時混混凝凝土土應應力力設設為為，，顯顯然然有有關關系系：：所以以得得：：（（拉拉））（（f）將（（f）代入入（（e）得：：（（g）34C.對應應預預應應力力鋼鋼筋筋產產生生增增量量拉拉應應力力：：將（（g）代入入上上式式得得：：（拉拉））（（h）因此此預預應應力力鋼鋼筋筋的的總總應應力力為為：：化簡簡后后得得（（10-19）式式：：D.對應應非非預預應應力力鋼鋼筋筋產產生生增增量量拉拉應應力力：：（（拉拉））（（i）將（（g）代入入上上式式得得：：因此此非非預預應應力力鋼鋼筋筋的的總總應應力力為為：：化簡簡后后得得：：，，考考慮慮混混凝凝土土受受縮縮、、徐徐變變使使非非預預應應力力鋼鋼筋筋產產生生壓壓應應力力，，最最后后得得到到非非預預應應力力鋼鋼筋筋的的總總應應力力為為：：35關于于的的求求解解，，仍仍由由前前述述圖圖形形根根據據力力的的平平衡衡條條件件可可得得到到公公式式（（10-31），，即即：：上式式即即為為混混凝凝土土受受到到的的“有效效預預壓壓應應力力”的計計算算式式，，由由于于所所有有的的預預應應力力損損失失均均已已產產生生，，所所以以在在荷荷載載作作用用前前，，混混凝凝土土受受到到的的預預壓壓應應力力不不會會減減少少。。（2）使使用用階階段段1）加加載載至至混混凝凝土土壓壓應應力力為為零零加載載前前，，混混凝凝土土已已有有壓壓應應力力欲欲使使混混凝凝土土應應力力為為零零，，則則應應加加施施加加36軸向向拉拉力力，，在在其其作作用用下下產產生生拉拉應應力力及及相相應應的的拉拉應應變變。。A.對應應的的預預應應力力鋼鋼筋筋產產生生的的拉拉應應力力增增量量為為：：此時時，，預預應應力力鋼鋼筋筋總總應應力力為為：：B.對應應的的非非預預應應力力鋼鋼筋筋產生生的的拉拉應應力力增量量為為：：此時時，，非非預預應應力力鋼鋼筋筋總總應應力力為為：：（（壓壓））C.對應的混凝土土應力為零。。37根據上圖由平平衡條件可得得：由（10-31）式得：上式即為使混混凝土應力為為零所需施加加的軸向拉力力，又稱為“消壓軸力”。2）加載至裂縫縫即將出現時時A.混凝土即將開開裂時的應力力為，，相相應的應變為為；；B.對應的預應力力鋼筋應力增增量為，，此時時預應力鋼筋筋的總應力為為C.對應的非預應應力鋼筋應力力增量為，，此此時非預應力力鋼筋的總應應力為38由下圖根據力力的平衡條件件可推出：將代代入上上式并注意公公式（10-31）化簡后得到到：（10-34）39關于上式的討討論：I.當其他條件相相同時，若不不張拉預應力力鋼筋，則開開裂軸向拉力力為：II.顯然有關系：：說說明預應力構構件的抗裂性性能遠大于普普通混凝土構構件，其原因因就是“有效預壓應力力”的存在。3）加載至破壞壞承載力極限狀狀態時，所有有鋼筋均屈服服，有力的平平衡條件即可可得到公式（（10-35）。2.后張法構件40后張法構件(1).施工階段1)張拉預應力鋼鋼筋預應力鋼筋：：非預應力鋼筋筋：砼：2)張拉終止，完完成第一批損損失預應力鋼筋：：非預應力鋼筋筋：砼：第十章預預應力混凝土土構件413)砼預壓后，完完成第二批損損失預應力鋼筋：：非預應力鋼筋筋：砼：無外力，截面面內力拉壓平平衡42無外力，截面面內力拉壓平平衡2.使用階段求出：1)消壓，加載至至砼應力為零零預應力鋼筋：：非預應力鋼筋筋：砼：截面內外力拉拉壓平衡：和先張法表達達式一致第十章預預應力混凝土土構件432)加載至砼即將將開裂預應力鋼筋：：非預應力鋼筋筋：砼：內外力平衡，，開裂軸力：：和先張法表達達式一致3)加載破壞由上式看出，，不能提高承承載力由上式看出，，提高了抗裂裂度和先張法表達達式一致第十章預預應力混凝土土構件44先張法和后張張法預應力軸軸心受拉構件件計算公式的的異同點:①施工階段，，先張法和后后張法計算σpc的公式形式類類似，不同之之處在于先張張法采用A0，后張法采用An，由此可以得出出，若σcon，Ap以及截面尺寸寸、材料強度度相同,由于A0>An，則后張法建立立的有效預壓壓應力要比先先張法高一些些。另外σl計算值也不同同。45②使用用階段段，用用于計計算N0，Ncr,Nu的公式式，其其形式式對先先、后后張法法構件件采說說是相相同的的，截截面面面積都都用A0。③直至至構件件開裂裂前，，先張張法預預應力力鋼筋筋應力力比后后張法法少αEσpcⅡ，所以說說后張張法構構件σcon相當于于先張張法構構件的的σcon-αEσpcⅡ。46受力分分析原原理同同先張張法，，但注注意如如下幾幾點：：（1）由于于預壓壓力是是通過過構件件端部部傳遞遞的，，所以以構件件在預預壓力力的作作用下下與預預應力力鋼筋筋同時時縮短短，導導致求求得的的“有效預預壓應應力”計算公公式的的分母母中用用凈截截面面面積；；（2）荷載載作用用之后后，由由于預預應力力鋼筋筋又能能與混混凝土土共同同工作作，所所以在在相應應的計計算公公式中中采用用換算算截面面面積積；（3）承載載力計計算公公式同同先張張法。。3.有關討討論見P.272（1）~（4）；重要結結論：預應應力構構件能能較大大幅度度提高高抗裂裂性；；欲提高高構件件的承承載力力，不不宜施施加預預應力力。二.（預應應力））軸心心受拉拉構件件使用用階段段的計計算1.使用階階段承承載力力計算算利利用用公式式（10-42）計算算472.抗裂度度驗算算及裂裂縫寬寬度驗驗算（1）抗裂裂度驗驗算應應滿足足的基基本條條件，即即：上式中中，為為荷荷載產產生的的拉應應力。。（2）規范范的規規定根據上上述原原則和和構件件使用用的環環境，，規范范定義義了裂裂縫控控制的的三類類構件件并作作出了了相應應的具具體規規定，，見P.273~275。三.（預應應力））軸心心受拉拉構件件施工工階段段的驗驗算1.張拉（（后張張法））或放放松（（先張張法））預應應力鋼鋼筋時時，構構件的的承載載力計計算，，按按（10-52）進行行。482.（后張張法））構件件端部部錨固固區的的局部部受壓壓承載載力的的驗算算，按按公式式（10-21）和（（10-23）進行行。3.預應力力混凝凝土軸軸心受受拉構構件設設計步步驟，，見圖圖10-19。§10.3預應力力混凝凝土受受彎構構件的的計算算一.受彎構構件的的應力力分析析幾點說說明：：I.對預拉拉區允允許開開裂的的構件件，在在預拉拉區不不布置置預應應力鋼鋼筋；；II.對預拉拉區不不允許許開裂裂的構構件，，在預預拉區區布置置預應應力鋼鋼筋；；III.在荷載載作用用前，，將預預應力力鋼筋筋的合合力視視為作作用在在換算算截面面（先先張法法）上上的偏偏心壓壓力，，按材材料力力學方方法計計算各各材料料的應應力。。491.施工階階段（1）先張張法構構件（（參見見表10-11）幾點說說明：：I.表中未未考慮慮非預預應力力鋼筋筋和預預拉區區布置置預應應力鋼鋼筋的的情況況；II.公式（（10-55）~（10-57）為通通式，，無法法直接接用于于計算算，但但在P.285中的符符號說說明是是有用用的；；III.以下討討論假假定在在預應應力鋼鋼筋合合力作作用下下，截截面應應力分分布為為梯形形。1）完成第第一批批損失失并放放松預預應力力鋼筋筋A.完成第第一批批損失失，參見圖圖A可得：：預應力力鋼筋筋的合合力為為：該合力力到換換算截截面中中心軸軸的距距離為為：50B.放松預預應力力鋼筋筋，參見圖圖B可得：：由材料料力學學可得得到截截面任任一縱縱向纖纖維處處應力力計算算公式式為：：預壓區區預應應力鋼鋼筋應應力為為：預拉區區預應應力鋼鋼筋應應力為為：預壓區區非預預應力力鋼筋筋應力力為：：預拉區區非預預應力力鋼筋筋應力力為：：512）完成成第二二批損損失A：參見圖圖C可得：：預應力力鋼筋筋及非非預應應力鋼鋼筋的的合力力為：：該合力力到換換算截截面中中心軸軸的距距離為為：B：參見圖圖D可得：：由材料料力學學可得得到截截面任任一縱縱向纖纖維處處應力力計算算公式式為：：（I）52關于上上式的的討論論：I.上式式就就是是所所有有預預應應力力損損失失出出現現后后受受彎彎構構件件截截面面上上有有效效預預應應力力的的計計算公公式式；；II.由該該公公式式可可知知，，在在預預應應力力作作用用下下截截面面下下邊邊緣緣始始終終處處于于受受壓壓狀狀態態，，而截截面面上上邊邊緣緣，，則則可可能能處處于于受受壓壓也也可可能能處處于于受受拉拉，，或或者者說說截截面面處處于非均均勻勻受受壓壓狀態態；；這這一一點點與與預預應應力力軸軸心心受受拉拉構構件件不不同同，，該該構構件件在預預應應力力作作用用下下全全截截面面處處于于均勻勻受受壓壓狀態態。。預壓壓區區預預應應力力鋼鋼筋筋應應力力為為：：預拉拉區區預預應應力力鋼鋼筋筋應應力力為為：：預壓壓區區非非預預應應力力鋼鋼筋筋應應力力為為：：預拉拉區區非非預預應應力力鋼鋼筋筋應應力力為為：：53（2）后后張張法法構構件件（（參參見見表表10-12）分析析方方法法的的原原理理同同先先張張法法，，但但是是由由于于在在從從預預應應力力鋼鋼筋筋張張拉拉到到全全部部預預應應力力損損失失完完成成的的過過程程中中，，預預應應力力是是通通過過構構件件端端部部傳傳給給混混凝凝土土的的，，所所以以應應將將有有關關計計算算公公式式中中的的換換算算截截面面幾幾何何參參數數更更換換為為凈凈截截面面的的參參數數。。2.使用用階階段段（1）先先張張法法構構件件1）加加載載至至截截面面受受拉拉區區邊邊緣緣混混凝凝土土應應力力為為零零在預預壓壓力力作作用用下下，，由由（（I）式得得截截面面受受拉拉區區邊邊緣緣混混凝凝土土應應力力為為：：在彎彎矩矩作作用用下下，，由由材材料料力力學學得得截截面面受受拉拉區區邊邊緣緣混混凝凝土土應應力力為為：：54欲使受拉拉區邊緣緣混凝土土應力為為零，則則有關系系：上式中，，稱稱為使使受拉區區邊緣混混凝土應應力為零零所需要要施加的的彎矩，，又稱為為“消壓彎矩矩”；與“消壓軸力力”所不同的的是，“消壓彎矩矩”只能使構構件受拉拉區邊緣緣混凝土土應力為為零（此此時截面面其他處處應力不不為零）），而“消壓軸力力”構件截面面全部應應力為零零。2）加載至至受拉區區邊緣即即將開裂裂在預壓力力作用下下，由（（I）式得截面面受拉區區邊緣混混凝土應應力為：：55在彎矩作作用下，，由材料料力學得得截面受受拉區邊邊緣混凝凝土應力力為：欲使受拉拉區邊緣緣混凝土土應力達達到混凝凝土抗拉拉強度，，則則有關系系：上式中，，為為恰好好使受拉拉區邊緣緣混凝土土即將開開裂所需需要施加加的彎矩矩；由該該式可看看出，正正是由于于（（普通通混凝土土構件此此項為零零）的存存在，使使得構件件的抗裂裂性能大大幅度提提高。3）加載至至破壞：：此時，，受拉區區預應力力鋼筋受受拉且達達到屈服服強度、、受拉區區非預應應力鋼筋筋受拉且且達到屈屈服強度度、受壓壓區非預預應力鋼鋼筋受壓壓且能達達到屈服服強度和和受壓區區邊緣混混凝土達達到極限限壓應變變。但是是，受壓壓區預應應力鋼筋筋甚至處處于受拉拉狀態，，具體計計算另行行討論。。56二.受彎構件件使用階階段正截截面承載載力計算算1.破壞階段段的截面面應力狀狀態適筋預應應力受彎彎構件正正截面的的破壞形形態與普普同鋼筋筋混凝土土受彎構構件正截截面的破破壞形態態基本相相同。同同時，仍仍然采用用普通鋼鋼筋混凝凝土受彎彎構件正正截面的的基本假假定和受受壓區混混凝土等等效矩形形應力圖圖形變換換的方法法。但是是在計算算上有如如下幾個個特點：：（1）界限破破壞時截截面相對對受壓區區高度的的計計算當截面受受拉區邊邊緣（預預應力鋼鋼筋合力力作用點點可近似似認為與與此處重重合）混混凝土應應力為零零時：對于普通通鋼筋混混凝土構構件：受受拉鋼筋筋的應力力從零到到；；對于預應應力混凝凝土構件件：受拉拉區預應應力鋼筋筋的應力力從；；57兩者的增增量不同同（如圖圖（10-24），因而而在利用用平截面面假定求求得的略有差別別，具體體推導見見P.287~288；（2）任意縱向向纖維處處預應力力鋼筋及及非預應應力鋼筋筋應力的的計算1）根據平平截面假假定計算算；2）鋼筋應應力應符符合下列列條件：：A.預應力鋼鋼筋應符符合（10-78）式，其其物理意意義為：：受拉時不不超過其其受拉屈屈服強度度；受壓時不不超過其其受壓屈屈服強度度（注意意之前已已存在預預拉應力力）。B.非預應力力鋼筋應應符合（（10-79）式，其其物理意意義是顯顯然的。。（3）受壓區區預應力力鋼筋的的應力計計算近似地按（10-81）式（先先張法））和（10-82）（后張張法）式式計算。。582.正截面受受彎承載載力計算算（1）如圖E所示（1）基本公公式：（10-83）式和（（10-84）式；注意：A.壓區預應應力鋼筋筋的應力力以拉為為正；B.有效高度度的計算算；C.當壓區預預應力鋼鋼筋仍受受拉時，，截面承承載力將將降低。（2）適用條條件：（10-85）式——確保受拉拉區預應應力鋼筋筋（同時時也保證證了受拉拉區非預應應力鋼筋筋）能受受拉屈服服；（10-86）式——確保受壓壓區非預預應力鋼鋼筋受壓壓屈服。。59三.受彎構件件使用階階段正截截面抗裂裂度驗算算1.按裂縫控控制等級級原則的的分類及及計算內內容同預預應力軸軸心受拉拉構件；；2.荷載產生生的應力力按材料料力學彎彎曲應力力的計算算方法求求解，所所不同的的是