預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料-預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念

《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)目錄1.第一種概念：預(yù)加應(yīng)力能使混凝土在使用狀態(tài)下成為彈性材料2.第二種概念：預(yù)加應(yīng)力能使高強(qiáng)度鋼筋和混凝土共同工作并發(fā)揮二者的潛力3.第三種概念：預(yù)加應(yīng)力實(shí)現(xiàn)荷載平衡預(yù)加應(yīng)力能使混凝土在使用狀態(tài)下成為彈性材料1.第一種概念混凝土本身是抗拉弱抗壓強(qiáng)的脆性材料，經(jīng)過預(yù)壓后，變成既能抗拉又能抗壓的彈性材料?；炷量梢钥闯沙惺軆?nèi)部預(yù)應(yīng)力和外部荷載兩個(gè)力系，若預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的壓應(yīng)力能將外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力全部抵消，則混凝土沒有裂縫甚至不會出現(xiàn)應(yīng)力。1.第一種概念預(yù)應(yīng)力鋼筋的重心與梁的重心重合時(shí)截面的應(yīng)力分布c——————————————同軸預(yù)應(yīng)力鋼筋（力＝F）截面重心線a）b）c）d）c(FAIMcMIyFAcMI-))-IMyAF(+)+IMcAF(1.第一種概念預(yù)應(yīng)力鋼筋偏離混凝土截面的重心時(shí)截面應(yīng)力分布cc————————————————————————偏心預(yù)應(yīng)力鋼筋ea）b）c）d）e）+-FAIFMIyeceyFIcIMAFecFIMIc)(()yIMIFeyFA-++-+-AFecFIIc)(M截面重心線1.第一種概念

這種概念將預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用看成是改變混凝土性能的一種手段。通過施加預(yù)應(yīng)力將混凝土作為彈性材料，采用材料力學(xué)公式及疊加原理計(jì)算混凝土的應(yīng)力、應(yīng)變和撓度、上拱，計(jì)算十分方便。

該種概念是預(yù)應(yīng)力混凝土彈性分析的依據(jù)，揭示預(yù)應(yīng)力混凝土主要為彈性工作的性狀。2.第二種概念預(yù)加應(yīng)力能使高強(qiáng)度鋼筋和混凝土共同工作并發(fā)揮二者的潛力預(yù)應(yīng)力鋼筋張被預(yù)先拉到一定的應(yīng)力狀態(tài)，在使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變）增加的幅度較小，混凝土不開裂或裂縫較細(xì)，高強(qiáng)鋼筋可與混凝土一起工作。

但是高強(qiáng)度鋼材和混凝土必須在引入預(yù)應(yīng)力后才能有效結(jié)合。2.第二種概念采用高強(qiáng)度鋼筋的混凝土梁a）普通鋼筋的—裂縫及過度的撓度

b）預(yù)應(yīng)力的—無裂縫及很小的撓度b）a）2.第二種概念

預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土之間的具有基本相似性：鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，形成一抵抗外彎矩的力偶。預(yù)應(yīng)力混凝土梁和鋼筋混凝土梁的內(nèi)部抵抗力矩a）鋼筋混凝土梁的隔離體b）預(yù)應(yīng)力混凝土梁的隔離體b）a）CTCT2.第二種概念根據(jù)兩者的相似性，可以將預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋作等強(qiáng)代換，減少用鋼量，這在很多情況下是經(jīng)濟(jì)可行的。

該種概念是預(yù)應(yīng)力混凝土的強(qiáng)度理論，表明預(yù)應(yīng)力可充分發(fā)揮高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土，但卻不能超越材料自身強(qiáng)度的界限。3.第三種概念

預(yù)加應(yīng)力可認(rèn)為是對混凝土構(gòu)件預(yù)先施加與使用荷載相反的荷載以抵消部分或全部工作荷載。預(yù)加應(yīng)力實(shí)現(xiàn)荷載平衡3.第三種概念

荷載平衡法是林同炎教授于1963年提出的。是以混凝土為分離體，用一些力代替預(yù)應(yīng)力鋼筋沿跨度的作用。（1）在構(gòu)件端部錨具處的集中力；

（2）預(yù)應(yīng)力筋曲率所引起的垂直于預(yù)應(yīng)力筋中心線的橫向分布力，或由預(yù)應(yīng)力彎折所引起的集中力，也稱反向荷載。3.第三種概念由預(yù)應(yīng)力平衡掉的那部分荷載將不再對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和彎曲變形。若荷載全部被預(yù)應(yīng)力平衡，則結(jié)構(gòu)在外荷載和預(yù)應(yīng)力作用下?lián)锨鷺?gòu)件將成為軸心受壓結(jié)構(gòu)，大大簡化結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。平衡荷載選取的越大，需要的預(yù)加應(yīng)力越大，花費(fèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋也將越多。3.第三種概念具有拋物線預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力梁

具有彎折形預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力梁b)a)h拋物線形預(yù)應(yīng)力鋼筋均勻荷載La)b)3