1、預(yù)應(yīng)力混凝土的定義 ：根據(jù)需要人為地引入某一數(shù)值與分布的 應(yīng)力，用以部分或全部抵消外荷載應(yīng)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(jù)需要人為地引入某一數(shù) 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(yù)應(yīng)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(gòu)件通常是帶裂縫工作的 . 二是從保證結(jié)構(gòu)耐 久性出發(fā) , 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(gòu)件的截面尺寸和用鋼量 , 這將導(dǎo)致自重過大 ,使鋼 筋混凝土結(jié)構(gòu)用于大跨度或承受動力荷

2、載的結(jié)構(gòu)成為不可能或 很不經(jīng)濟(jì) .理論上講 , 提高材料強(qiáng)度可以提高構(gòu)件的承載力 , 從而達(dá)到節(jié)省 材料和減輕構(gòu)件自重的目的 .但在普通鋼筋混凝土構(gòu)件中 , 提高 鋼筋強(qiáng)度卻難以收到預(yù)期的效果 .這是因為 , 對配置高強(qiáng)度鋼筋 的鋼筋混凝土構(gòu)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(gòu)件的撓度.當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)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(jié)構(gòu)中采用高強(qiáng)度鋼筋是不能充分發(fā)揮其作用的 . 而提 高混凝土強(qiáng)度等級對提高構(gòu)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(qiáng)度及極限拉應(yīng)變值都很低 . 其抗拉強(qiáng)

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

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

5、現(xiàn)與開展，又由于預(yù)應(yīng)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(gòu)件的抗剪 能力。(4) 提高構(gòu)件的抗疲勞強(qiáng)度，有利于結(jié)構(gòu)承受動荷載。(5) 提高構(gòu)件的受壓穩(wěn)定性。當(dāng)受壓構(gòu)件長細(xì)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(wěn)定而破壞。如果對 鋼筋混凝土柱施加預(yù)應(yīng)力，使縱向受力鋼筋拉得很緊，不但預(yù)應(yīng) 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(gòu)件的穩(wěn)定性。(6) 可以充分利用高強(qiáng)材料節(jié)約鋼材、 減輕結(jié)構(gòu)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(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本上處于彈性工作階段。但預(yù)應(yīng)力混凝土同時也存在著一些缺點：

6、如生產(chǎn)工藝較復(fù)雜、對施工質(zhì)量要求高、施工周期長、需要有如拉機(jī)具、灌漿設(shè) 備和錨固裝置等專用設(shè)備、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用較大， 對于構(gòu)件數(shù)量較少的工程成本較高，且不能提高構(gòu)件的承載力。 混凝土的優(yōu)點：1、使用方便，支護(hù)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(jīng)商品化。3、高強(qiáng)耐久，具有良好的耐久性，對比磚混結(jié)構(gòu)， 框架混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抗震性能好，房屋分隔自有多變。4、性能易調(diào)，方便滿足各種結(jié)構(gòu)工程的需要。5環(huán)保，混凝土可以利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢料。 缺點：1、自重太大。2、容易產(chǎn)生裂縫。3、養(yǎng)護(hù)期長。4、寒冷地區(qū)工期長。5、欠發(fā)達(dá)地區(qū)還未 普及耐

7、久性凝預(yù)應(yīng)力混土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：1）提高構(gòu)件的抗裂度，改善了構(gòu) 件的受力性能。因此適用于對裂縫要求嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)；2）由于采用了高強(qiáng)度混凝土和鋼筋， 從而節(jié)省材料和減輕結(jié)構(gòu)自重， 因此 適用于跨度大或承受重型荷載的構(gòu)件；3）提高了構(gòu)件的剛度，減少構(gòu)件的變型，因此適用于對構(gòu)件的剛度和變形控制較高的結(jié) 構(gòu)構(gòu)件；4）提高了結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的耐久性、 耐疲勞性和抗震能力。缺點：需要增設(shè)施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備，制作技術(shù)要求高和需要需 要專門的團(tuán)隊，施工周期較長，開工費昂貴預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念1. 預(yù)加應(yīng)力的目的，是將混凝土變成彈性材料。預(yù)加應(yīng)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(yù)加應(yīng)力的目的

8、，是使高強(qiáng)度鋼筋和混凝土能夠共同工作3. 預(yù)加應(yīng)力的目的，是實現(xiàn)荷載平衡預(yù)應(yīng)力損失：鋼筋的拉控制應(yīng)力，從開始拉至構(gòu)件使用，由于 拉工藝和材料特性等原因?qū)⒉粩嘟档停@種預(yù)應(yīng)力降低的現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失包括以下六項：1）錨具變形和鋼筋縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 a 11 ； 2）預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引 起的預(yù)應(yīng)力損失al 2 ； 3）混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時，受拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引起的損失a 13 ; 4）鋼筋應(yīng)力松弛的引起的預(yù)應(yīng)力損失al 4 ; 5）混凝土的收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 a l 5 ; 6）環(huán)形構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋鋼筋擠壓混凝土引起的預(yù)應(yīng)力損失a l 6減少各項預(yù)應(yīng)力的損失

9、值的措施：1減少墊板數(shù)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(bǔ)拉，兩端拉或超拉3, 可采用兩階段升溫養(yǎng)護(hù)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(qiáng)度較高的混凝土，高標(biāo)號水泥，降低水泥用量，減少 水灰比，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，減少混凝土的收縮預(yù)應(yīng)力損失值預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生情況比較復(fù)雜， 在施工時要逐個分析逐 個計算。為確保安全，規(guī)要求預(yù)應(yīng)力的總損失計算值不得小于下 列數(shù)值：先法構(gòu)件lOOMPa后法構(gòu)件80MPa施加預(yù)應(yīng)力的方法1,先法：在澆筑混凝土之前拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法稱為先法施工工藝臺座髓工工2,-藝圖7-