预应力混凝土梁结构目录第一讲预应力混凝土结构第二讲预加应力和预应力损失第三讲预应力梁施工技术第四讲桥梁施工控制和荷载试验第一讲预应力混凝土结构BasicConceptofPCStructure一、钢筋砼结构的缺点①需要带裂缝工作(使构件刚度下降，不能应用于不允许开裂的结构中)；②无法充分发挥高强度钢筋及高标号混凝土的作用；③自重大，构件跨径受到限制。§1.1概述二、预应力混凝土的基本概念(prestressedconcretestructure)预应力混凝土结构，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的内力抵销到一个合适程度的混凝土。这种预先给混凝土引入内部应力的结构，就称为预应力混凝土结构。以下图所示简支梁为例。§1.1概述(1)自重作用：＋1MPa-1MPa（2）中心预压力作用：＋1MPa-1MPa＋1MPa＋2MPa（3）偏心预压力作用：＋1MPa＋1MPa-1MPa＋1MPa 上面的算例说明了两个重要的问题：１、由于预先给混凝土梁施加了预压力Ｎ，使混凝土梁在均布荷载ｑ作用下，下缘产生的拉应力完全或部分被预压应力所抵消，因而可以避免混凝土出现裂缝或推迟裂缝出现。２、必须针对荷载作用下可能产生的应力状态来施加预应力。所需施加的预压应力Ｎ，不仅与荷载（或者说弯矩Ｍ）值的大小有关，而且也与Ｎ的作用位置（即偏心距ｅ的大小）有关。 混凝土结构的分类：全预应力混凝土(fullprestressedconcretestructure)；部分预应力混凝土(partiallyprestressedconcretestructure)。普通钢筋混凝土（非预应力混凝土)non-prestressedconcretestructure)三、预应力混凝土结构优缺点1、优点： （１）提高了构件的抗裂度和刚度。 （２）节约材料，降低造价。 （３）结构质量安全可靠。 （４）减小了粱的竖向剪力和主拉应力，增强结构耐久性（durability）。 （５）能促进桥梁新体系的发展。 2、缺点： （１）工艺较复杂，对质量要求高。 （２）需要有一定的专门设备。 （３）预应力反拱不易控制。 （４）开工费用较大，成本较高。 开裂线Mw弯矩-挠度曲线比较钢筋混凝土梁预应力混凝土梁预应力梁和普通钢筋混凝土梁承载能力对比 §1.2预加应力的方法与设备一、先张法（pretensioningmethod）：1、定义先张法是先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。先张法所用的预应力钢筋，一般可用高强钢丝、直径较小的钢铰线和小直径的冷拉钢筋。2、特点靠钢筋和混凝土之间的粘结力来传递和保持预应力。§1.2预加应力的方法与设备3、先张法工艺流程图4、优点：先张法生产工艺简单、工序少，效率高、质量容易保证，适宜工厂化大批量生产。5、缺点：需要专门的张拉台座，基建投资较大。先张法一般宜于生产直线配筋的中小型构件。二、后张法（posttensioningmethod）1、定义先浇筑混凝土后张拉钢筋的方法。张拉钢筋的同时，构件混凝土受到预压。2、特点后张法主要是靠锚具传递和保持预加应力的。3、后张法工艺流程图4、优点：后张法不用台座，张拉设备简单，便于现场施工，是生产大型预应力混凝土构件的主要方法。预应力钢筋可按照需要布置成合理的曲线形状。三、锚具1、概念锚具是在制作预应力混凝土构件时锚固预应力筋的一种装置。2、对锚具要求：（１）锚具受力安全可靠；（２）预应力损失小；（３）构造简单，制作方便，用钢量少，价格便宜；（４）施工设备简便，张拉锚固方便迅速。3、锚具的分类（1）依靠摩阻力锚固的锚具；如锥形锚、夹片式群锚、JM锚（2）依靠承压锚固的锚具；如镦头锚、钢筋螺纹锚（3）依靠粘结力锚固的锚具；如先张法的筋束锚固、后张法固定端的钢绞线压花锚具4、几种常用的锚具四、预应力张拉机具系列§1.3预应力混凝土结构的材料一、混凝土材料2、混凝土的收缩与徐变混凝土的收缩和徐变，使预应力混凝土构件缩短，因而引起预应力钢筋预应力下降。１、预应力混凝土结构中常用混凝土强度等级《公路桥规》规定：预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C40。§1.3预应力混凝土结构的材料影响徐变的主要因素是:应力的大小、持荷时间、受荷时混凝土的龄期、构件尺寸和工作环境。应力小于0.5～0.55fck时，徐变与应力成正比，为线性徐变；应力大于0.6fck时，徐变与应力不成正比，为非线性徐变。（1）混凝土的徐变混凝土在受力后立即产生的变形称为急变（包括弹性变形和一部分塑性变形。在应力不变的情况下，随时间增长的塑性变形称为徐变。fck(轴心抗压强度标准值）（2）混凝土的收缩混凝土的收缩包括两部分：一部分为凝缩，系由水泥凝结硬化时所产生的收缩变形；另一部分为干缩，它是由于混凝土干硬出水后产生的收缩变形。第一讲结束，谢谢！
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