混凝土结构原理一三

第十一章预应力混凝土结构的受力性能混凝土结构基本原理一、基本概念

1.预应力混凝土的特点加载加载*提高刚度和抗裂度*减轻结构自重*提高梁的抗扭和抗剪承载力，但不提高抗弯承载力*提高梁的抗疲劳承载力保护钢筋免受大气腐蚀一、基本概念

2.先张法和后张法张拉钢筋并在台座上固定浇注混凝土构件混凝土强度达设计强度的70%以上时剪断钢筋浇混凝土构件，并在构件中预留孔道在构件中预留孔道中穿钢筋并张拉锚固灌浆一、基本概念

3.有粘结和无粘结预应力混凝土有粘结预应力混凝土先张法生产的预应力混凝土构件以及后张法张拉钢筋后在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件特点受力性能好，裂缝分布均匀，裂缝宽度较小一、基本概念

3.有粘结和无粘结预应力混凝土无粘结预应力混凝土后张法张拉钢筋后不在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件特点造价低，便于以后再次张拉或更换预应力钢筋一、基本概念

4.全预应力和部分预应力使用荷载下不出现拉应力或裂缝全预应力混凝土构件使用荷载下允许混凝土受拉区产生宽度不大的裂缝部分预应力混凝土构件二、施加预应力的方法

1.张拉预应力筋的方法*直接张拉法：用千斤顶等机械工具直接张拉预应力钢筋*电热法：低电压强电流通过钢筋使其发热伸长，达设计要求时断电*连续配筋法：用旋转工作台将预应力筋缠绕于混凝土块体上或水池壁上*自张法：用自应力水泥制成混凝土，结硬时混凝土膨胀带动混凝土中的钢筋一起伸长，在混凝土中产生压力*直接加压法：用千斤顶直接在构件两端加力使其获得预压力二、悔施加乐预应括力的咏方法2.锚具献和夹卫具*夹顷具：经主要垫依靠矩摩擦象力来泼夹住朴钢筋桨，它罚不留枯在构掀件上锅，剪健断预挨应力呀筋后圆夹具耍的作原用即畏消失*锚测具：询永久絮地留奸在构宴件上呀，如唇锚具顾失效胶构件页中的城预应抚力将晴全部叶消失驶。二、歪施加舅预应抚力的眯方法2.锚具辅和夹姿具摩擦圾型锚俗具二、膜施加摄预应铺力的伸方法2.锚具淋和夹末具墩头保锚具二、香施加航预应忌力的串方法2.锚具骆和夹窑具粘结刃型锚穷具：利用脏构件例端部袜预留府锥形猫自锚湖孔的哑后浇掩混凝捐土锚利固预吊应力味钢筋灌浆口（灌浆锚固）6~8螺旋筋8箍筋3铅丝线圈预应力筋二、往施加地预应闲力的饰方法2.锚具浇和夹伤具承压乎型锚版具：利用律螺帽参、垫巷板等惨的承抱压作培用将亩预应韵力钢号筋锚卷固在纽奉端部预应力筋垫板螺丝杆端螺母对焊接头三、仅预应目力混舒凝土浸所用找的材签料1.钢筋强度痛高；雪与混涛凝土肠间有来足够锈的粘踏结力吐；良乓好的榨加工较性能尽和一适定的禁塑性要求处于激侵蚀煎介质趣中的安预应论力混湖凝土锤构件发，不罢宜采食用热赶处理网钢筋顶、碳皱素钢渔丝、抬刻痕扁钢丝罢、钢缺绞线弟等作墨为预弟应力峰钢筋钢筋冷拉插钢筋博、热驳处理犹钢筋凡、碳晋素钢阅丝、夺刻痕园钢丝夸、钢搞绞线愤、冷捷拔低摸碳钢体丝注意对直努接承怜受动勒荷载耕的预刑应力凭混凝潮土构乡丰件，菜不得愧采用仰有焊叫接接跃头的姜冷拉村钢筋三、盯预应很力混黎凝土诸所用赵的材撞料2.混凝赢土C3批0一般谨预应顶力混聚凝土压构件采用铅热处奇理钢轿筋、远碳素夜钢丝滨、刻蛮痕钢酱丝、闪钢绞浴线的企预应杠力混族凝土基构件C4释0四、折张拉汉控制勇应力

co梳n的确夺定1.

co临n对结疏构的园影响Ap

conAp

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con使构辰件出华现脆散性破驼坏

co鞋n越大右，混叛凝土草中的管预压躺应力跨越大驱，但雷过大终会产铁生如棒下问筛题预应深力筋在过早窄进入瓶流幅限，降却低其弱塑性增加糕钢筋处的松绍弛损滨失四、抖张拉废控制呆应力

co获n的确锅定2.

co专n的取银值Ap

conAp

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con预应馆力钢油筋屈傍服强尺度的0.欲5~细0.炭9冷拉钢筋预应卫力钢说筋极天限抗冤拉强锋度的0.贝4~香0.环75预应孙力钢借筋极想限抗掀拉强啊度的0.伙4~阁0.惕70碳素干钢丝阀、刻朴痕钢善丝、俭钢绞芒线冷拔奴低碳情钢丝眠、热轰处理耗钢筋五、蜡预应架力损助失值1.预应裁力损炼失的峡种类Ap

conAp

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con前期炼损失宅或第静一批啊损失如锚枝具变恨形、怎管道债摩擦键、台杨座与哪钢筋亿的温武差、怜钢筋规松弛接损失收等发生在预应力传到混凝土之前后期曾损失汽或第致二批阅损失如混誉凝土唐收缩倚徐变央、局亲部挤罚压损少失等发生在预应力传到混凝土之后五、针预应嗽力损统失值1.预应蜓力损统失的斯种类前期君损失锣或第萌一批钓损失Ap

conAp

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conAp

con后期甘损失题或第疾二批村损失预应欲力损躁失值俱不宜杏笼统异地估昆算，雹应予摆分项烛计算毒，然炕后相绸加确幸定总万的损含失值但各晌项预趋应力迫损失组值又勤不是桶截然锅无关耍的。卧试图知求得距各项误预应圈力损布失的垃“净粘值”胖是很泥困难匹的。五、惜预应岗力损倡失值2.管道番摩擦密损失

l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd

dPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2dxrP后张狭法中升，张悟拉钢仔筋时订，钢谨筋在茅孔道忍中滑欺动，垂就会泪产生荒摩擦亦力主要由两部分组成*孔谎道偏到差等比因素王引起很的*曲蛙线型碑孔道联而引炸起的五、虑预应伏力损悬失值2.管道勺摩擦逗损失

l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd

dPxPx-dP1dP1dxr由孔道偏差引起的损失值与预应力和孔道长度成正比负号桥表示dP1和Px方向罢相反五、疼预应厅力损梦失值2.管道魔摩擦鞋损失

l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd

dPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2dxrPdPxPxddP2+dP1Px-dPx五、腊预应涂力损匠失值2.管道导摩擦舍损失

l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd

dPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2dxrPdPxPxddP2+dP1Px-dPx五、劣预应及力损卡失值2.管道铜摩擦牛损失

l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd

dPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2dxrPdPxPxddP2+dP1Px-dPx考虑正孔道么每米金长度变局部斥偏差硬的摩谋擦系含数，龟教材征表10览-2预应榜力钢工筋与虽孔道弟壁间鸟的摩碌擦系蹦数，谅教材想表10射-2五、渡预应淘力损稻失值2.管道掏摩擦案损失

l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd

采用均超张总拉可膜以减堆少

l2建议的张拉程序为01.码1

co电n停2分钟0.控85

co孔n停2分钟

co豆n五、纳预应调力损土失值3.锚具堤变形酷和钢艘筋回桂缩损失

l1由于狱锚具抬、垫割块本心身的译变形怠，其馅间裂燥缝的万压紧塘及钢柏筋在泻锚具奴中的灰滑移梯引起预的损寻失张拉它端至洒锚固辱端之眼间的零距离预应姥力钢明筋的驻弹性眼模量张拉英端锚括具的蛇变形拨和钢李筋的猴内缩巷值，滥见教荒材表10困-3五、赔预应啦力损肚失值3.锚具鱼变形宾和钢酒筋回斜缩损失

l1应注意睁的几肢个问痕题*由躁块体拆拼装毁的结顶构，老尚应启考虑冈填逢炎间的探预压踏变形勾。当煤采用蔑混凝测土或餐砂浆事为填杠逢材俯料时古，每开条缝渐的预宜压变委形值恶为1m集m*先虎张法构件灰，当搭台座童长度齿超过10回0m时，草可忽锋略

l1*后张法构件返，

l1只考虑穷张拉扬端，锹因锚刃固端尾锚具诵在张嘴拉过跃程中绿已被室压紧五、似预应誉力损诞失值3.锚具没变形汉和钢讨筋回驶缩损失

l1应注意淘的几洪个问猛题*此柄式不适用肾于曲番线配架筋的警后张冶法构虽件（亡具体涨算法擦可参管考相霉关文伯件）锚固前的应力图锚固后的应力图摩擦力

l1

l1/2lf

con

（0）五、膏预应次力损嫌失值4.温差免应力损失

l3温度为t0时的应力为

con温度升到t1时由于混凝土未结硬此处的应力为

con’温度回落到t0时由于混凝土已结硬和钢筋同时回缩，此处的应力为

con’’<

con混凝谣土蒸捐汽养态护时,预应冠力钢灭筋与驰台座铲之间妈温差悄引起喂的损蒜失钢筋汽的线怜膨胀灾系数*采用月二次骡升温忍法可索减少

l3:先在跟常温增下养蚂护,当混仔凝土蜓的强嫌度达界到7.恳5~程10朱N/弹mm2时再嫩逐渐属升温五、啊预应渡力损悟失值5.应力幅松弛损失

l4钢筋触在高逆应力踏作用狱下，脾长度院不变栋而应肉力随页时间杨逐渐序降低莫的现馆象称枣为应卫力松胖弛钢筋讽张拉广后1小时繁内约章完成勒总松构弛的50薯%，24小时控内完枣成总耍松弛再的80贿%，以副后逐筝渐收逐敛采用链超张沸拉时悄为0.嘉9，不寻采用广时为1.溉0常数模参见疗规范灶的相旷关内讲容五、园预应妙力损摄失值5.应力摔松弛损失

l4采用洋超张鲜拉可功以减短少

l4建议的张拉程序为0(1意.0回5~毒1.漂16抢)

co匹n停2~凉5分钟0

co抚n在高查应力埋下，新本需1小时虎才能仓完成块的损仁失，杂在2~歼5分钟筒内就单完成眠了大拴部分五、司预应掩力损薯失值6.混凝对土收极缩徐惩变损失

l5收缩雹和徐漆变两蚂者相衔互有银关，敬很难假精确电计算稻，为办了简阅化两雪项损知失可值合并别考虑受拉湿区或融受压文区各警自预薄应力松钢筋都和非踪蝶预应石力钢栗筋的涨配筋罩率受拉久区或璃受压涛区预蚕应力枕钢筋等在各练自合暑力作焰用点尝处混变凝土模的法合向压扎应力高湿子环境戏中可画降低50努%干燥每环境辨中应异增加20伙~3渗0%系数A、B、C、D参见蝴教材经中的疤相关密规定五、求预应饭力损感失值6.钢筋悬挤压王混凝聚土损失

l6采用比螺旋扮式预汗应力剂筋作猫为配您筋的袜环形太构件降，由进于预叉应力午筋对鸽混凝设土的亏局部辉挤压烦使构宪件直挨径减轨小所刃引起聪的损社失当d3m时五、号预应需力损胞失值7.预应搭力损失画的组俯合预应力损失的组合先张法构件后张法构件第一批损失

lI

l1+

l2+

l3+

l4

l1+

l2第二批损失

lII

l5

l4+

l5+

l6预应躬力总蹄损失窗的下堡限值先张嗓法构件范：

l1嘱00兴N/丛mm2后张法构件记：

l8售0N核/m穴m2六、朽轴心伙受拉显构件复的分痰析1.受力妈特征P

PP预应力混凝土构件（使用荷载下不带裂缝）普通混凝土构件（使用荷载下常带裂缝）预应力钢筋开裂前，边荷载-位移谋关系胳为线阵性的华，预争应力榴钢筋批的应很力增疮长较领少开裂后，制预应间力钢亮筋的冤应力迟急增馆，进阁入非闪线性片阶段六、塑轴心惰受拉戚构件既的分捷析1.先张械法构机件各磁阶段付的应赌力分甲析施工能阶段--蓬--张拉揭钢筋六、朱轴心形受拉腊构件沃的分辛析1.先张尾法构疮件各煤阶段鼓的应奋力分猫析施工贵阶段--紧--完成恋第一纱批预懂应力赛损失浇注混凝土但不受力六、特轴心萍受拉涛构件释的分话析1.先张皱法构凉件各菠阶段疮的应廊力分贩析施工旁阶段--庄--放松遵钢筋

pcI六、读轴心码受拉鼓构件兔的分葡析1.先张稠法构等件各细阶段狼的应赶力分察析施工篮阶段--竖--完成骗第二撇批损声失

pcII混凝估土中责的有涉效预倡压应沙力六、腊轴心类受拉储构件摩的分释析1.先张稿法构甜件各娘阶段赶的应落力分碰析加载偿阶段--供--加载出至混缓凝土吧中的汤应力暴为0

c=0Np0六、裁轴心拔受拉这构件呜的分枯析1.先张僚法构竞件各醋阶段皮的应谊力分抓析加载纤阶段--遣--加载压至混凯凝土杀开裂ftNcr六、贝轴