1、預應力結構的概念與發展預應力混凝土的基本原理、新概念，預應力砼的等級與分類，預應力度，預應力結構應用的發展。重點：預應力混凝土的新概念，預應力砼的等級與分類，預應力度。2、預應力混凝土結構材料與錨固體系混凝土材料的發展，預應力筋(預應力鋼筋的種類：冷拔低碳鋼絲、碳素鋼絲(消除應力鋼絲)、碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋。近年來，我國強度高、性能好的預應力鋼筋(鋼絲、鋼絞線)已可充分供應，故提倡用高強的預應力鋼絞線、鋼絲作為我國預應力混凝土結構的主力鋼筋)，錨固張拉體系與錨具。重點：混凝土的強度與變形，各種預應力筋的選用，工程常用錨具。3、施加預應力的基本方法與預應力損失施加預應力的基本方法，預應力損失的分類與各種損失的計算與組合。重點：預應力損失的分類與各種損失的計算與組合。4、預應力混凝土受彎構件的設計計算混凝土結構設計基本原理、預應力混凝土受彎構件的正截面受力分析、預應力混凝土受彎構件斜截面抗剪強度、預應力混凝土構件的局部受壓承載力、預應力混凝土受彎構件的設計計算。重點：預應力混凝土受彎構件的正截面受力分析、斜截面抗剪強度、局部受壓承載力及設計計算。5、部分預應力混凝土結構概述、部分預應力混凝土受彎構件正截面強度規范與計算機分析方法、正常使用階段開裂截面的應力分析、裂縫控制與計算、變形計算，綜合設計重點：部分預應力混凝土受彎構件正截面強度計算方法，采用名義拉應力設計部分預應力混凝土受彎構件，裂縫控制與計算，綜合設計。6、無粘結預應力混凝土結構無粘結預應力混凝土的受力特性，無粘結預應力筋的極限應力的計算，無粘結預應力混凝土梁的極限彎矩、裂縫設計計算。重點：無粘結預應力混凝土的受力特性，無粘結預應力筋的極限應力的計算7、預應力混凝土超靜定結構預應力超靜定結構的次內力、線性變換與吻合力筋，預應力混凝土連續梁的內力重分布，預應力混凝土連續梁的平衡設計法。重點：預應力超靜定結構的次內力，預應力混凝土連續梁的平衡設計法。二、思考題1、為什么對同一預應力混凝土構件可以用三種不同的概念解析？①預加力使混凝土成為彈性材料——彈性設計②對混凝土構件施加預應力是為了使高強鋼材與混凝土能協同工作——塑性設計③施加預應力是實現部分荷載平衡——平衡設計三者并沒有相互的矛盾，它們僅僅是從不同的角度來解釋預應力混凝土的原理。①可看成是全預應力混凝土彈性分析的依據；②可看成是強度理論，它指出預應力混凝土也不能超越其材料自身強度的界限；③則為復雜的預應力混凝土超靜定梁的設計與分析提供了簡捷的方法。這三種不同的概念恰恰為預應力混凝土結構的彈性設計、塑性設計以及平衡設計提供了理論依據。2、預應力混凝土結構用的混凝土與預應力筋的發展方向是什么？預應力混凝土用的混凝土材料以高強度、高性能為主要發展方向預應力筋發展方向是高強、低松弛，還有較好的塑性和焊接性能，以及與混凝土良好的粘結性能。3、部分預應力混凝土的A類與B類構件的區分是什么？A類：在正常使用極限狀態構件的預壓受拉區混凝土的正截面拉應力不超過規定的限值。B類：混凝土的正截面拉應力允許超過規定限值，但當裂縫出現時，其裂縫寬度不超過允許的限值。4、《混凝土結構設計規范》2002對混凝土結構的裂縫控制等級是如何劃分的？對預應力混凝土結構用公式如何表示？P111一級：嚴格要求不出現裂縫的構件，按荷載效應的標準組合進行計算時，構件受拉邊緣混凝土不應產生拉應力二級：一般要求不出現裂縫的構件，按荷載效應的準永久組合進行計算時，構件受拉邊緣混凝土不應產生拉應力，而按荷載效應的標準組合進行計算時，構件受拉邊緣混凝土容許產生拉應力，但拉應力不應超過混凝土的抗拉強度標準值ftk三級：允許出現裂縫，最大裂縫寬度按荷載效應的標準組合并考慮長期作用影響計算的最大裂縫寬度值不應超過允許值。5、試從結構性能方面論述鋼筋混凝土—預應力混凝土—部分預應力混凝土發展過程的“否定之否定”的辨證關系。P7從鋼筋混凝土發展到預應力混凝土是一次否定，它使得高強鋼材與高強混凝土得到了協調作用，預應力混凝土提高了結構的剛度，且改善了混凝土結構的剛度與抗裂性能，并很大程度地解決了大跨度結構中應用混凝土構件的問題。部分預應力克服了全預應力混凝土長期處于高壓應力狀態、受徐變影響大、構件的反拱度大等缺點，同時可適度解決構件端部的錨具過于集中的問題。部分預應力混凝土結構設置一定數量的粘結非預應力鋼筋，還可提高構件的延性，更有利于在地震區域的應用。因此，部分預應力混凝土不是簡單的替代全預應力混凝土，而是其自身的完善和提高。6、敘述混凝土結構裂縫經典理論的粘結滑移理論與粘結無滑移理論的對立統一關系。我國現行混凝土結構規范中是如何考慮的？P109它們分別描述了鋼筋混凝土構件在不同受力情況下的裂縫機理，這兩個既對立又統一的理論的結合應用，就能比較全面地描述混凝土的裂縫機理。7、部分預應力混凝土受彎構件混凝土產生微裂縫后的分析方法有幾種？其中全截面消壓法的思路是什么？P98分析方法：全截面消壓法、全截面消壓法的基本思路是如何把有預應變的預應力混凝土構件比擬為：在使用荷載下的截面受力分析時，也像鋼筋混凝土構件一樣，在承受外荷載前使全截面的應變為零，然后應用分析鋼筋混凝土偏壓構件的方法來分析。8、無粘結預應力混凝土結構與普通粘結預應力混凝土結構主要不同是什么?由此產生的理論計算、設計、施工有什么不同？無粘結預應力混凝土無需留設孔道、無需灌漿，其受力性能與普通預應力混凝土不同無粘結預應力混凝土結構的特點是什么？使用性能好；結構自重減輕；施工簡便，速度快；抗腐蝕能力強；防火性能可靠。10、為什么說純無粘結預應力混凝土構件的極限抗彎能力要比相應的粘結預應力混凝土構件的抗彎能力低？通過什么方法可以提高它的抗彎承載力？由于預應力筋與混凝土不是粘結在一起，預應力筋在梁體內的變形不像粘結預應力混凝土那樣，預應力筋與其周圍的混凝土有相同的應變；無粘結預應力混凝土結構中無粘結預應力筋的變形是由兩個錨固點間的變形累積而成的，如果忽略局部孔道的摩擦力影響，則無粘結筋的應變在兩相鄰錨固點間是均勻的。在通常設計中的控制截面破壞時，無粘結的應力達不到設計強度。當同時配有粘結非預應力鋼筋時，梁的極限抗彎能力就會大有提高。無粘結預應力混凝土構件無粘結預應力筋的極限應力計算有哪些方法？1、《UPC規程》的計算公式；2、ACI的規定；3、CP-100與《ppc建議》的方法；4、英、德等國家的規定；5、K.Kordina方法；6無粘結預應力筋極限應力計算的變形協調系數法；7、無粘結連續梁預應力筋的極限應力。12、無粘結預應力混凝土結構的應用要注意那些問題？尤其在抗震設防區域的應用應注意什么？13、預加力的次內力指的是什么？什么條件下會產生次內力？超靜定結構在預加力作用下，由預加力產生的反力不能自身平衡，它要傳遞到外部支撐（支座），產生支座次反力，由此產生次力矩。線性變換：描述連續梁中預應力筋重心線與預加力產生的壓力線之間關系的特性。吻合力筋：預加力在結構中產生的壓力線與預應力筋合力重心線相重合的預應力筋。索界：允許預應力筋在一定范圍內布置，并使預應力混凝土構件在施加預應力階段與正常使用階段，構件的任一截面均不出現拉應力或拉應力在某一限定值之內的界限。16、掌握預應力結構中預加力等效荷載的概念和求解方法。P165預加力等效荷載：用來代替預應力筋對結構的效應的一組集中力、力矩以及均布荷載。19、談談預應力結構應用的發展。P7預應力結構應用的發展：（1）部分預應力混凝土概念的應用（2）無粘結預應力筋的應用（3）預應力技術在鋼—混凝土組合結構和鋼結構中的應用（4）纖維增強塑料（FRP）筋的研制與應用20、預應力結構各階段受力特點（包括預應力施加階段、正常使用階段、承載能力階段）P5021、后張法預應力混凝土受彎構件計算中，為什么要采用毛截面參數、凈截面參數及換算截面參數等三種不同的截面參數？列舉各階段中應考慮的荷載及相應階段荷載效應計算公式。施加預應力階段：因管道尚未灌漿，預應力筋與混凝土還未粘結在一起，計算截面應力時應扣除管道影響的凈截面幾何特征值。正常使用階段：此時管道已灌漿，預應力筋與混凝土已經粘結在一起共同受力，計算截面時應采用考慮預應力筋作用的換算截面的幾何特征值。預應力損失：瞬時損失：預應力筋孔道的摩擦損失錨具變形、預應力筋回縮及接縫壓縮引起的損失先張法的溫差引起的應力損失預應力混凝土構件由混凝土彈性壓縮引起的損失長期損失：預應力鋼筋的松弛損失；混凝土的收縮和損失徐變引起的23、部分預應力混凝土受力優點與缺點。P88與全預應力混凝土和鋼筋混凝土相比有以下的優缺點：與全預應力砼比較，節省高強預應力鋼材。制孔、灌漿、錨固等工作量少，梁端部的錨具也易于布置，總造價相應較低。可避免過大的預應力反拱度。提高了結構延性。可以合理控制裂縫。與全預應力混凝土相比，抗裂性略低，剛度較小，設計計算略為復雜；與鋼筋混凝土相比，則所需的預應力工藝復雜。四、計算題：1．計算預應力混凝土抗彎承載能力。2．采用名義拉應力法計算部分預應力混凝土配筋（包括非預應力鋼筋）與驗算。3．掌握預應力混凝土連續梁的設計計算（等代荷載與彎矩分配法）。知識點1預應力混凝土的基本概念？為什么要對構件施加預應力？所謂預應力混凝土，就是事先人為地在混凝土或者鋼筋混凝土中引入內部應力，且其數值和分布恰好能將使用荷載產生的應力抵消到一個合適程度的配筋混凝土。對混凝土或者鋼筋混凝土梁的受拉區預先施加壓應力，使之建立一種人為的應力狀態，這種應力的大小和分布規律，能有利于抵消使用荷載作用下產生的拉應力，因而使混凝土構件在使用荷載作用下不致開裂，或者推遲開裂，或者使裂縫寬度減小。2有粘結預應力和無粘結預應力？有何不同？有粘結：指沿預應力鋼筋全長，其周圍均與混凝土粘結、握裹在一起的預應力混凝土結構。無粘結：預應力鋼筋伸縮滑動自有，不與周圍混凝土粘結的預應力混凝土結構。（后張法）3什么是先張法？先張法構件是如如何實現預應力筋的錨固？先張法，即先張拉鋼筋，后澆筑構件混凝土的方法。先在張拉臺座上，按設計規定的拉力張拉預應力鋼筋，并進行臨時錨固，再澆筑構件混凝土，待混凝土達到要求強度后，（一般不低于強度設計值的75%），放張（即將臨時錨固松開，緩慢放松張拉力），讓預應力鋼筋的回縮，通過預應力鋼筋與混凝土間的粘結作用，傳遞給混凝土，使混凝土獲得預壓應力。先張法不專設永久錨具，預應力鋼筋借助與混凝土的粘結力，以獲得較好的自錨性能。此法施工工序簡單，預應力鋼筋靠粘結力自錨，臨時固定所用的錨具可以重復使用，因此大批量生產先張法構件比較經濟，質量也比較穩定。4什么是后張法？后張法構件是如何實現預應力筋的錨固的？后張法是先澆筑構件混凝土，待混凝土結硬后，再張拉預應力鋼筋并錨固的方法。先澆筑構件混凝土，并在其中預留孔道（或者設套管），待混凝土達到要求強度后，將預應力鋼筋穿入預留的孔道內，將千斤頂支承于混凝土構件端部，張拉預應力鋼筋，使構件也同時受到反力壓縮。待張拉到控制拉力后，即用特制的錨具將預應力鋼筋錨固于混凝土構件上，使混凝土獲得并保持其預壓應力。最后，在預留孔道內壓注水泥漿，以保護預應力鋼筋不致銹蝕，并使預應力鋼筋與混凝土粘結成為整體。5先張法和后張法的重要區別在于鋼筋是否放張。先張法特點：先張法施工簡單,靠粘結力自錨,不必耗費特制錨具,臨時錨具可以重復使用(一般稱工具式錨具或夾具),大批量生產時經濟,質量穩定.適用于中小型構件工廠化生產.后張法特點：后張法不用加力臺座，張拉設備簡單，便于現場施工，是生成大型預應力構件的主要方法6鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的區別。各有什么優缺點？區別：（1）預應力混凝土結構中，混凝土的強度等級要高，鋼筋的強度也要高；普通混凝土結構中采用高強材料不能充分應用。

（2）預應力程度較高的預應力混凝土結構，性能如同均質彈性材料。而普通鋼筋混凝土在使用荷載作用下的性能是非線性的。

（3）預應力混凝土結構剛度大，撓度小，裂縫寬度小。

（4）一旦預應力被克服后，預應力混凝土和普通混凝土結構就沒有本質上的不同，因而正截面承載力是一樣的；預應力混凝土梁的斜截面抗剪強度高于普通混凝土，因而預應力混凝土梁的腹板可做得較薄，大大減輕了自重。鋼筋混凝土優點：能合理地利用鋼筋和混凝土兩種材料的特性；可模性好；整體性好；耐久性，耐火性好；便于就地取材。缺點：自重大，抗裂性差，性質脆預應力砼優點：提高了構件的抗裂度和剛度；節約材料降低造價；結構質量安全可靠；增強結構耐久性；能促進橋梁新體系的發展。缺點：工藝較復雜，對質量要求高；需要有一定的專門設備；預應力反拱不易控制；設計要求高7何為張拉控制應力？為什么要對鋼筋的張拉應力進行控制？為什么張拉控制應力取值不能過高也不能過低？張拉控制應力是指預應力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應力值。目的是改變構件應力分布，使其特性符合長期受力工作需要，不控制張拉應力的話，預應力混凝土構件就無法達到預期性能。張拉控制應力的取值，直接影響預應力混凝土的使用效果，如果張拉控制應力取值過低，則預應力鋼筋經過各種損失后，對混凝土產生的預壓應力過小，不能有效地提高預應力混凝土構件的抗裂度和剛度。如果張拉控制應力取值過高，則可能引起以下問題：A在施工階段會使構件的某些部位受到拉力（稱為預拉力）甚至開裂，對后張法構件可能造成端部混凝土局壓破壞。B構件出現裂縫時的荷載值很接近,使構件在破壞前無明顯的預兆,構件的延性較差。C為了減少預應力損失，有時需進行超張拉，有可能在超張拉過程中使個別鋼筋的應力超過它的實際屈服強度，使鋼筋產生較大塑性變形或脆斷。為何先張法的張拉控制應力略高于后張法？因為先張法是在澆灌混凝土之前在臺座上張拉鋼筋，預應力鋼筋中建立的拉應力就是控制應力。放張預應力鋼筋后構件產生回縮而引起預應力損失；而后張法是在混凝土構件上張拉鋼筋，張拉時構件被壓縮，張拉設備千斤頂所示的張拉控制應力為已扣除混凝土彈性壓縮后的鋼筋應力，所以先張法的張拉控制應力略高于后張法。8何為預應力損失？哪些因素？如何減少？由于預應力混凝土生產工藝和材料的固有特性等原因，預應力筋的應力值從張拉、錨固直到構件安裝使用的整個過程中不斷降低。這種降低的應力值，稱為預應力損失。損失：①錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失。可通過選擇變形小錨具或增加臺座長度、少用墊板等措施減小該項預應力損失；②預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失。可通過兩端張拉或超張拉減小該項預應力損失③預應力鋼筋與承受拉力設備之間的溫度差引起的預應力損失。可通過二次升溫措施減小該項預應力損失；④預應力鋼筋松弛引起的預應力損失。可通過超張拉減小該項預應力損失；⑤混凝土收縮、徐變引起的預應力損失。可通過減小水泥用量、降低水灰比、保證密實性、加強養互等措施減小該項預應力損失；⑥螺旋式預應力鋼筋構件，由于混凝土局部受擠壓引起的預應力損失。為減小該損失可適當增大構件直徑。9．為什么預應力混凝土構件所選用的材料都要求有較高的強度？答：①要求混凝土強度高。因為先張法構件要求提高鋼筋與混凝土之間的粘結應力，后張法構件要求具有足夠的錨固端的局部受壓承載力。②要求鋼筋強度高。因為張拉控制應力較高，同時考慮到為減小各構件的預應力損失。10．預應力損失值為什么要分第一批和第二批損失？先張法和后張法各項預應力損失是怎樣組合的？答：應為六種預應力損失并非同時存在，有的只發生在先張法構件，有的只發生在后張法構件。此外，有的只發生在混凝土預壓前，有的發生在混凝土預壓后，所以應將其分為第一批和第二批損失。預應力損失的組合如下表。預應力損失值的組合先張法構件后張法構件混凝土預壓前（第一批）損失混凝土預壓后（第二批）損失11.什么是預應力鋼筋的預應力傳遞長度？為什么要分析預應力的傳遞長度?什么叫錨固長度？兩者有何區別？①從鋼筋應力為零的端面到鋼筋應力為的截面之間的可以傳遞粘結應力的長度，稱為傳遞長度。②因為在先張法構件端部錨固區的正截面和斜截面受彎承載力計算及抗裂度驗算時，需要考慮預應力鋼筋在其傳遞長度范圍內的實際預應力值的變化。鋼筋的錨固長度一般指梁、板、柱等構件的受力鋼筋伸入支座或基礎中的總長度，可以直線錨固和彎折錨固。彎折錨固長度包括直線段和彎折段。12.局部承壓驗算中，pv代表什么含義？如何進行計算？配置的間接鋼筋配筋率當采用方格配筋網時Pv=(N1*L1*A1+N2*L2*A2)/(Acor*s)當采用螺旋形鋼筋時Pv=4Ass1/dcor*s13.什么叫有效預應力值？先張法和后張法構件的有效預應力值是否相同？扣除全部預應力損失后的預應力鋼筋應力值。14預應力混凝土構件正截面抗裂度計算是以哪一應力階段作為依據？預應力混凝土構件的抗裂性為什么比非預應力構件高，試用算式加以分析比較說明。正常使用階段、預應力混凝土開裂彎矩為Mcr=（σpc+γ*ftk）W0,對于一般矩形截面梁，γ可取1.75非預應力混凝土開裂彎矩為M’cr=ftk*W，截面受拉區邊緣抵抗矩W小于換算截面預壓受拉區抵抗矩W0，故，M’cr<Mcr15試總結預應力受彎構件設計計算步驟？（1）初步選擇構件截面形式與尺寸（一般根據經驗規律）（2）計算自重及恒載彎矩Mg和正常使用極限狀態下可變荷載產生的彎矩Mp，并求使用荷載作用下設計控制截面的梁底彎拉應力（3）根據構件所處環境條件要求，確定構件類別：A類、B；類（4）計算控制界面預壓受拉邊緣混凝土所需的有效預壓應力。由此可以求得預應力度（5）計算所需的有效預加力（6）估算應力筋的數量（7）根據正截面承載力要求確定非預應力鋼筋的截面積As(8)進行各項驗算16為什么要對構件端部局部加強？有些什么加強措施？先張法端部加強措施由于先張法是在構件端部鋼筋彈性回彈與砼產生相對滑動趨勢(產生相對滑動趨勢的長度叫傳遞長度)，通過在端部粘結力的積累阻止其回彈，為了盡快阻止其回彈，其目的是減少傳遞長度所以端部要采取加強措施。先張法端部加強措施：（1)對單根預應力鋼筋，其端部宜設置長度≥150mm且不少于4圈螺旋筋;當有可靠經驗時，亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋但不少于4根，長度≥120mm.（2)對多根預應力鋼筋，其端部10d范圍內，應設置3~5片與預應力鋼筋垂直的鋼筋網（3)對鋼絲配筋的薄板，在端部100mm范圍內應適當加密橫向鋼筋。后張法端部加強措施：（1)為了提高錨具下砼的局部砼的抗壓強度，防止局部砼壓碎，應在端部予埋鋼板(厚度≥10mm)，并應在墊板下設置附加橫向鋼筋網片或螺旋式鋼筋圖等措施。（2)在局部受壓間接鋼筋配置區以外，在構件端部長度l不小于3e(e為截面重心線上部或下部預應力鋼筋的合力點至鄰近邊緣的距離)但不大于1.2h(h為構件端部截面高度)、高度為2e的附加配筋區范圍內，應均勻配置附加箍筋或網片來加強。17何謂全預應力混凝土？何謂部分預應力混凝土？何謂無粘結預應力混凝土？1.全預應力混凝土：在使用荷載作用下，不允許截面上混凝土出現拉應力的構件，屬嚴格要求不出現裂縫的構件。2.部份預應力混凝土：允許出現裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值的構件，屬允許出現裂縫的構件。3.無粘結預應力鋼筋：將預應力鋼筋的外表面涂以瀝清，油脂或其他潤滑防銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管或以紙帶,塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可沿縱向發生相對滑移的后張預應力鋼筋。18為什么在預應力混凝土構件中應設置一定數量的非預應力鋼筋？設計一般采用配置預應力鋼筋及非預應力普通鋼筋的混合配筋計算方法，當通過對一部分縱向鋼筋施加預應力已能使構件符合裂縫控制要求時，承載力計算所需的其余縱向鋼筋可采用非預應力筋。

預應力筋可以平衡一部分荷載，提高抗裂度，減少撓度；非預應力鋼筋則可以改善裂縫的分布，提高極限強度和破壞時的延性。同時非預應力筋還可以配置在結構中難以配置預應力筋的部位。19.何謂等效荷載？何謂荷載平衡法？各育什么作用？等