混凝土及砌体结构下第二版 [王振东，邹超英主编] 2014年

资料大小：40M
资料类型：.PDF
资料等级：
发布时间：2022-02-22

资料介绍

预应力混凝土结构，是在结构承受外荷载之前，预先对其施加压力，使其在
外荷载作用时的受拉区混凝土内产生压应力，以抵消或减小外荷载产生的拉应
力，使构件在正常使用情况下不裂或裂得较晚(裂缝宽度较小)。预应力混凝土
结构广泛应用于土木工程的各个领域中，如工业与民用建筑中的预应力空心楼
板、屋面大梁、屋架及吊车梁等;其他，在桥梁、水利、海洋及港口工程中均已
得到广泛的应用和很大的发展。采用预应力结构的原因有以下几个方面:
(1)为了满足裂縫控制的要求普通钢筋混凝土构件抗裂性能较差，在正常
使用情况下往往会开裂，甚至会产生较宽的裂缝。有些结构，如水池、油罐、原
子能反应堆、受到侵蚀性介质作用的工业厂房以及水利、海洋、港口工程结构物
等，应具有较高的密闭性或耐久性，在裂缝控制.上要求较严。采用预应力混凝土
结构易于满足不出现裂缝或裂缝宽度不超过允许限值的要求。
(2)为了充分利用高强度材料在工程结构中，特别是对跨度大及承受重型
荷载的构件，应采用高强度钢筋及高强度混凝土，以提高结构承载力，减轻自
重，降低造价。而在普通钢筋混凝土构件中，采用高强钢筋虽能较大地提高结构
承载力，但因钢筋应力过高，致使裂缝开展过宽，影响结构物正常使用;对于允
许开裂的普通钢筋混凝土构件，当最大裂缝宽度允许值限制在0.2~0.3mm范
围内时，钢筋应力只达到15~25N/mm2左右，配置高强钢筋远不能充分发挥作
用;因而需要这些构件事先预加压力，对裂缝加以控制，以达到充分利用高强度
钢筋，使结构达到高强轻质的目的。
(3)为了提高构件刚度，减小变形有些结构物对于变形控制亦有较高要
求，如工业厂房中的吊车梁，桥梁中的大跨度梁式构件等。采用预应力结构由于
提高了抗裂度或减小了裂缝宽度，可使刚度不至于因裂縫原因而降低过多，有利
于控制构件的变形。同时，由于预加压力的偏心作用而使构件产生的反拱，还可
以抵消或减小在使用荷载下产生的变形。
上面所列采用预应力混凝土结构的原因，都与它具有较好控制裂缝的性能有
关。现以一预应力简支梁为例来说明其基本受力原理(图11-1)。在外荷载作用
前，预先在混凝土梁受拉区施加一对偏心轴向压力P,在梁的下缘纤维产生压应
力ow (图11-1a)，在外荷载作用下，梁下缘产生拉应力o，(图11-16)，截面上
2
第11章预应力混凝土构件的计算
最后的应力状态应是二者的叠加，梁的下缘可能是压应力(当σp>o, 时)，也可
能是较小的拉应力(当σn . <a,时) (图11-1c)。由于预应力om的作用，可部分抵
消或全部抵消外荷载引起的拉应力，因而能延缓裂缝的出现(提高抗裂荷载)。
对于在使用荷载下出现裂缝的构件，也将起减小裂缝宽度的作用。