14结构设计原理解析
结构设计原理与实践方法详解
结构设计原理与实践方法详解结构设计是建筑领域中至关重要的一环，它决定了建筑物的稳定性、安全性以及美观性。
本文将详细解析结构设计的原理和实践方法，帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
一、结构设计原理1. 荷载分析原理在进行结构设计之前，首先需要进行荷载分析。
荷载分析是指对建筑物所承受的各种荷载进行计算和评估，包括静态荷载、动态荷载、温度荷载等。
通过荷载分析，可以确定结构所需的强度和刚度，为后续的设计提供依据。
2. 结构力学原理结构力学是结构设计的基础，它研究结构在受力作用下的力学性能和变形规律。
常用的结构力学原理包括受力分析、应力分析、变形分析等。
通过结构力学的研究，可以确保结构在承受荷载时不会发生破坏或过度变形。
3. 材料力学原理材料力学是研究材料在受力作用下的力学性能和变形规律的学科。
在结构设计中，常用的材料力学原理包括弹性力学、塑性力学、破坏力学等。
通过对材料力学的研究，可以选择合适的材料，并确定其在结构中的应用方式和限制条件。
4. 结构稳定性原理结构稳定性是指结构在受力作用下不会发生失稳或破坏的能力。
结构稳定性原理包括平衡条件、刚度条件、屈曲条件等。
在结构设计中，需要考虑结构的整体稳定性以及各个构件的稳定性，确保结构在使用寿命内保持稳定。
二、结构设计实践方法1. 结构形式选择结构形式选择是结构设计的第一步，它决定了整个结构的布局和形态。
在选择结构形式时，需要考虑建筑物的功能需求、场地条件、材料可用性等因素。
常见的结构形式包括框架结构、悬挑结构、拱形结构等。
2. 结构布局设计结构布局设计是指将结构形式具体化，确定结构的各个构件的位置和相互关系。
在进行结构布局设计时，需要考虑结构的荷载传递路径、刚度分布、变形控制等因素。
合理的结构布局设计可以提高结构的整体性能。
3. 结构材料选择结构材料选择是指根据结构设计要求选择合适的材料。
常见的结构材料包括钢材、混凝土、木材等。
在进行结构材料选择时，需要考虑材料的强度、刚度、耐久性等性能指标，以及成本和可持续性等因素。
结构设计原理
结构设计原理（二）1、钢筋与混凝土之所以能共同工作，主要是由于：两者间有良好的粘结力、相近的温度线膨胀系数和混凝土对钢筋的保护作用。
P52、我国国家标准中规定的混凝土立方体抗压强度试验条件是：边长为150mm 立方体试件、在20°C ±2°C 的温度、相对湿度在95%以上的潮湿空气中、养护28天、按标准制作方法和试验方法测得。
P63、在实际工程中，边长为200mm 和边长为100mm 的混凝土立方体试件，应分别乘以换算系数1.05和0.95，以考虑试件和试验机之间的接触摩阻力的影响。
试件的养护环境、加载速率、试件尺寸和试件与加载板之间是否有润滑剂都将会影响试件的测试结果。
P64、混凝土的强度指标有混凝土的立方体强度，混凝土轴心抗压强度和混凝土抗拉强度。
P6-75、复杂应力作用下混凝土强度的变化特点：当双向受压时，一向的混凝土强度随着另一向压应力的增加而增加，当双向受拉时，双向受拉的混凝土抗拉强度均接近于单向抗拉强度，当一向受拉、一向受压时，混凝土的强度均低于单向（受拉或受压时）的强度。
P8-96、徐变：在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长的现象。
影响因素有：长期荷载作用下产生的应力大小、加载时混凝土的龄期、混凝土的组成成分和配合比、养护及使用条件下的温度与湿度。
发生徐变的原因在于长期荷载作用下，混凝土凝胶体中的水份逐渐压出，水泥石逐渐粘性流动，微细空隙逐渐闭合，细晶体内部逐渐滑动，微细裂缝逐渐发生等各种因素的综合结果。
P12-137、收缩：在混凝土凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间而减小的现象。
引起的原因：初期是水泥石在水化凝固结硬过程中产生的体积变化；后期主要是混凝土内自由水分蒸化引起干缩。
P148、光面钢筋与混凝土之间的粘结力由：化学胶着力、摩擦力和机械咬合力组成。
P199、结构的可靠度：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
结构的安全性、适用性和耐久性总称为结构的可靠性。
建筑结构设计原理解析从基础到高层
建筑结构设计原理解析从基础到高层建筑结构设计是指在建筑物的整体设计中，针对建筑物的承载力、稳定性和耐久性等方面进行合理的设计和构造。
它是建筑设计中非常重要的一部分，直接关系到建筑物的安全性和使用寿命。
本文将从基础到高层，对建筑结构设计的原理进行解析。
一、基础设计原理建筑的基础是整个建筑的重要支撑部分，承载着整体重量，并将荷载传递到地基上。
基础的设计原理主要包括以下几个方面：1. 基础承载力计算：根据建筑物的类型、结构形式、地质条件等因素，计算基础承载力，以保证建筑物的安全性。
2. 基础形式选择：根据不同的建筑物类型和地质条件，选择合适的基础形式，如浅基础、深基础等。
3. 基础防水设计：在基础设计中考虑防水措施，避免地下水对基础的侵蚀，保证基础的安全性和稳定性。
二、框架结构设计原理框架结构是一种常用的建筑结构形式，主要由柱、梁和面板构成，具有刚性好、稳定性强的特点。
框架结构设计的原理主要包括以下方面：1. 框架构件的选择：根据建筑物的功能和荷载要求，选择合适的框架构件，如钢结构、混凝土结构等。
2. 承载体系的设计：确定框架结构的梁、柱、面板等构件的位置和布置，保证整体结构的稳定性。
3. 钢筋混凝土结构设计：对于混凝土结构，需要考虑钢筋的布置和混凝土的强度设计，以提高结构的承载能力。
三、楼板结构设计原理楼板是建筑物的平面承重构件，负责承载人员活动和荷载的传递。
楼板结构设计的原理主要包括以下几方面：1. 楼板材料的选择：根据建筑物的用途和荷载要求，选择适合的楼板材料，如钢筋混凝土楼板、轻质楼板等。
2. 楼板厚度设计：根据荷载要求和材料性能，确定楼板的厚度，并进行布置和加劲措施，以保证楼板的稳定性。
3. 楼板防火设计：考虑到建筑物的消防安全要求，进行楼板的防火设计，选择合适的防火材料和防火措施。
四、高层建筑结构设计原理高层建筑结构设计是建筑结构设计中的一项重要内容，由于高层建筑的地下室深度、高度等特殊性，需要考虑更多的因素。
《结构设计原理》试卷和答案解析
3．混凝土在空气中结硬时其体积【B】
A.膨胀B.收缩C.不变D.先膨胀后收缩
4．两根适筋梁，其受拉钢筋的配筋率不同，其余条件相同，正截面抗弯承载力Mu【A】
A.配筋率大的，Mu大B.配筋率小的，Mu大
C.两者Mu相等D.两者Mu接近
5．钢筋混凝土结构中要求钢筋有足够的保护层厚度是因为【D】
D.保护层厚度对平均裂缝间距没有影响，但保护层愈厚，裂缝宽度愈大
7．钢筋混凝土梁截面抗弯刚度随荷载的增加以及持续时间增加而【B】
A.逐渐增加B.逐渐减少C.保持不变D.先增加后减少
8．减小预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的损失σs2的措施是【B】
A.加强端部锚固B.超张拉C.采用高强钢丝D.升温养护混凝土
A时间B压应力C拉应力D弹性变形
2．混凝土的抗压强度相比较，强度中等的是【B】
A三轴受压B单轴受压C一轴受压，一轴受拉D一轴受压，一轴受剪
3．下例荷载中属于永久荷载的有【B】
（A）风力（B）水浮力人群汽车
4．长细比小于等于时的轴心受压构件称为短柱。【D】
（A）5（B）6（C）7（D）8
5．偏心受压构件中弯矩和轴力对构件的作用效应存在叠加和制约，在小偏心受压情况下，随轴向压力的增大，截面能承受的弯矩【C】
五、计算题
35.矩形截面单筋梁截面尺寸b×h＝200×500mm,混凝土C25，纵向受拉钢筋Ⅱ级，承受弯矩设计值Md=130kNm，进行配筋计算。
解：
=0.32≤0.56（可）（5分）
mm（5分）
＞0.2%（可）（5分）
36.普通箍筋轴压短柱（＝1），截面尺寸350×350mm，混凝土C25，已配纵向钢筋418（Ⅱ级），所受轴压力Nd＝1500kN，问构件是否安全。
结构设计原理概述与实例解析
结构设计原理概述与实例解析简介结构设计是指在建筑、桥梁、机械等工程领域中，根据工程需求和力学原理，合理地确定结构的形状、尺寸和材料，以满足工程的安全、经济和美观要求。
本文将概述结构设计的原理，并通过实例解析来进一步说明。
一、结构设计原理概述1. 力学原理结构设计的核心是力学原理，包括静力学和动力学。
静力学研究物体在平衡状态下的力学性质，而动力学考虑物体在运动状态下的力学行为。
结构设计师需要理解和应用这些原理，以确保结构的稳定性和安全性。
2. 荷载分析荷载分析是结构设计的基础工作，包括静载荷和动载荷的计算和分析。
静载荷包括自重、外加荷载和温度荷载等，而动载荷则包括风荷载、地震荷载等。
通过合理的荷载分析，可以确定结构所需的强度和刚度。
3. 结构材料选择结构材料的选择对于结构设计至关重要。
不同的结构材料具有不同的力学性能和耐久性，如钢材、混凝土、木材等。
结构设计师需要根据工程要求和经济性考虑，选择最适合的结构材料。
4. 结构形式设计结构形式设计是指确定结构的整体形状和布局。
不同的结构形式对于承载荷载和分布应力具有不同的能力。
结构设计师需要考虑结构的功能需求、空间限制和施工可行性，以确定最佳的结构形式。
5. 结构分析与优化结构分析是通过数学和力学方法，对结构进行力学计算和分析。
通过结构分析，可以评估结构的强度、刚度和稳定性。
结构设计师可以根据分析结果进行结构优化，以提高结构的性能和经济性。
二、实例解析以下是一个桥梁结构设计的实例解析，以说明结构设计原理的应用。
实例：XX桥梁设计XX桥梁是一座跨越XX河的公路桥梁，设计目标是承载大型货车和提供足够的通行空间。
以下是该桥梁的结构设计过程：1. 力学原理：根据静力学原理，确定桥梁的平衡状态和力学性能。
通过动力学原理，考虑桥梁在风荷载和地震荷载下的响应。
2. 荷载分析：根据道路交通规模和设计标准，计算桥梁的静载荷和动载荷。
考虑到XX地区的风速和地震频率，进行风荷载和地震荷载的分析。
《结构设计原理》习题解析
《结构设计原理》习题解析三、名词解释1．抵抗弯矩图答：抵抗弯矩图是指按实际纵向受⼒钢筋布置情况画出的各截⾯抵抗弯矩，即受弯承载⼒Mu沿构件轴线⽅向的分布图形。
2．混凝⼟收缩答：混凝⼟的凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移⽽减⼩的现象称为收缩。
3．混凝⼟徐变答：在荷载的长期作⽤下，混凝⼟的变形将随时间⽽增加，亦即在应⼒不变的情况下，混凝⼟的应变随时间继续增长这种现象被称为混凝⼟的徐变。
4．可靠性答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能。
5．可靠度答：结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
6．承载能⼒极限状态答：结构构件达到最⼤承载能⼒或不适于继续承载的变形或变位的状态。
7．正常使⽤极限状态答：结构或结构构件达到正常使⽤或耐久性能的某项限值的状态。
8．剪跨⽐答：剪跨⽐是反映梁内正应⼒σ和剪应⼒τ的相对⽐值。
9．作⽤效应最不利组合答：所有可能的作⽤效应组合中对结构或结构构件产⽣总效应最不利的⼀组作⽤效应组合。
10．深受弯构件答：钢筋混凝⼟深受弯构件是指跨度与其截⾯⾼度之⽐较⼩的梁。
1. 先张法答案：先张拉钢筋，后浇筑构件混凝⼟的⽅法。
先在张拉台座上，按设计规定的拉⼒张拉预应⼒钢筋，并进⾏临时锚固，再浇筑构件混凝⼟，待混凝⼟达到要求强度后，放张，让预应⼒钢筋回缩，通过预应⼒钢筋与混凝⼟之间的粘结作⽤，传递给混凝⼟，使混凝⼟获得预压应⼒。
2. 预应⼒损失答案：由于施⼯因素、材料性能和环境条件等的影响，钢筋中的预应⼒会逐渐减少，这种预应⼒钢筋的预应⼒随着张拉、锚固过程和时间推移⽽降低的现象称为预应⼒损失。
3. 部分预应⼒混凝⼟结构答案：部分预应⼒混凝⼟结构是指构件在作⽤（或荷载）短期效应组合下控制的正截⾯的受拉边缘可出现拉应⼒的预应⼒混凝⼟结构，其预应⼒度⼤于0，⼩于1。
4. ⽆粘结预应⼒混凝⼟梁答案：⽆粘结预应⼒混凝⼟梁是指配置的主筋为⽆粘结预应⼒钢筋的后张法预应⼒混凝⼟梁。
教案工程结构设计原理
教案-工程结构设计原理第一章：工程结构设计原理概述1.1 教学目标了解工程结构设计的基本概念理解结构设计的目的和重要性掌握结构设计的基本原则和方法1.2 教学内容工程结构设计的定义和意义结构设计的目标和重要性结构设计的基本原则和方法1.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答1.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第二章：结构设计的基本原则2.1 教学目标掌握结构设计的基本原则理解结构安全性和可靠性的重要性熟悉结构设计标准和规范2.2 教学内容结构设计的基本原则概述结构安全性和可靠性的概念和意义结构设计标准和规范的介绍和应用2.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答2.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第三章：结构设计的计算方法3.1 教学目标掌握结构设计的计算方法理解结构分析的基本原理熟悉结构计算的步骤和技巧3.2 教学内容结构设计的计算方法概述结构分析的基本原理和方法结构计算的步骤和技巧的介绍和应用3.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答3.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第四章：结构材料的选择与应用4.1 教学目标理解结构材料的选择的重要性熟悉常用结构材料的性质和特点掌握结构材料的应用和选择方法4.2 教学内容结构材料的选择的意义和重要性常用结构材料的性质和特点的介绍和比较结构材料的应用和选择方法的讲解和示例4.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答4.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第五章：结构设计的优化方法5.1 教学目标理解结构设计优化的重要性和意义掌握结构设计优化的方法和步骤熟悉结构设计优化的应用和效果5.2 教学内容结构设计优化的定义和意义结构设计优化的方法和步骤的介绍和示例结构设计优化的应用和效果的讲解和案例5.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答5.4 教学评估课堂问答和讨论案例分析和解答课后作业和评估第六章：静力平衡与受力分析6.1 教学目标掌握静力平衡的基本原理能够进行简单的受力分析理解静力平衡在结构设计中的应用6.2 教学内容静力平衡的定义与原理受力分析的基本步骤静力平衡在结构设计中的应用实例6.3 教学方法讲授和讲解图形演示和分析互动问答和解答6.4 教学评估课堂问答和讨论受力分析练习题课后作业和评估第七章：梁、柱和板的受力特性7.1 教学目标理解梁、柱和板的基本受力特性掌握梁的弯曲、剪切和扭转理论了解柱的轴心受压和偏心受压的受力特性熟悉板的结构行为和计算方法7.2 教学内容梁的弯曲、剪切和扭转理论柱的轴心受压和偏心受压的受力特性板的结构行为和计算方法7.3 教学方法讲授和讲解数值分析和案例研究互动问答和解答7.4 教学评估课堂问答和讨论受力特性分析练习题课后作业和评估第八章：剪力墙与框架结构设计8.1 教学目标理解剪力墙和框架结构的基本概念掌握剪力墙和框架结构的受力特点学会剪力墙和框架结构的设计方法8.2 教学内容剪力墙和框架结构的定义和应用剪力墙和框架结构的受力特点分析剪力墙和框架结构的设计方法介绍8.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答8.4 教学评估课堂问答和讨论设计计算练习题课后作业和评估第九章：结构动力学基础9.1 教学目标理解结构动力学的基本概念掌握单自由度体系的动力响应了解多自由度体系的动力响应9.2 教学内容结构动力学的定义和重要性单自由度体系的动力响应分析多自由度体系的动力响应分析9.3 教学方法讲授和讲解数值分析和案例研究互动问答和解答9.4 教学评估课堂问答和讨论动力学分析练习题课后作业和评估第十章：结构稳定性和扭转10.1 教学目标理解结构稳定性的重要性掌握结构稳定性的判别方法了解扭转对结构稳定性的影响10.2 教学内容结构稳定性的概念和意义结构稳定性的判别方法介绍扭转对结构稳定性的影响分析10.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答10.4 教学评估课堂问答和讨论稳定性分析练习题课后作业和评估第十一章：结构耐久性与腐蚀防护11.1 教学目标理解结构耐久性的概念和重要性掌握提高结构耐久性的措施和方法了解腐蚀对结构耐久性的影响及防护措施11.2 教学内容结构耐久性的定义和重要性影响结构耐久性的因素分析提高结构耐久性的措施和方法介绍腐蚀防护措施和材料的应用11.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答11.4 教学评估课堂问答和讨论耐久性和腐蚀防护分析练习题课后作业和评估第十二章：结构防火设计12.1 教学目标理解结构防火设计的重要性掌握结构防火设计的基本原则熟悉结构防火材料的性能和应用12.2 教学内容结构防火设计的意义和重要性结构防火设计的基本原则和方法结构防火材料的性能和应用介绍12.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答12.4 教学评估课堂问答和讨论防火设计分析练习题课后作业和评估第十三章：结构经济与成本分析13.1 教学目标理解结构经济与成本分析的概念和重要性掌握结构经济与成本分析的方法能够进行结构经济与成本的优化13.2 教学内容结构经济与成本分析的概念和重要性结构经济与成本分析的方法介绍结构经济与成本优化的策略和实例13.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答课堂问答和讨论经济与成本分析练习题课后作业和评估第十四章：结构模型的建立与模拟14.1 教学目标理解结构模型建立的重要性掌握结构模型的建立与模拟方法熟悉结构模型在设计中的应用14.2 教学内容结构模型建立的定义和重要性结构模型的建立与模拟方法介绍结构模型在设计中的应用和案例分析14.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答14.4 教学评估课堂问答和讨论结构模型建立与模拟练习题课后作业和评估第十五章：结构设计的综合案例分析综合运用所学结构设计原理和方法提升结构设计综合分析和解决问题的能力15.2 教学内容综合结构设计案例的选择和分析结构设计方法和步骤的运用15.3 教学方法讲授和讲解案例分析和讨论互动问答和解答15.4 教学评估课堂问答和讨论结构设计案例分析报告课后作业和评估重点和难点解析本文教案为“工程结构设计原理”，共包含十五个章节，涵盖了工程结构设计的基本概念、原则、方法、结构材料的选用、受力特性、设计优化等多个方面。
建筑结构设计原理的核心概念与基本原则解析
建筑结构设计原理的核心概念与基本原则解析在建筑领域中，结构设计是一项至关重要的工作。
它涉及到建筑物的稳定性、强度和安全性等方面，直接影响到建筑物的使用寿命和居住者的安全。
本文将解析建筑结构设计的核心概念与基本原则，以帮助读者更好地了解这一领域。
一、核心概念1. 结构：建筑物的结构是指支撑和承载建筑物自身或外部作用力的各项构件，包括梁、柱、墙等。
结构的设计需考虑建筑物的功能、外部环境以及材料的选择。
2. 荷载：荷载是指作用在建筑物上的力或力矩。
荷载可以分为静态荷载和动态荷载。
静态荷载包括自重荷载、雨水荷载等，而动态荷载则包括地震荷载、人员活动引起的荷载等。
3. 强度：强度是指建筑结构所能承受的最大荷载。
在结构设计中，需要确保结构能够安全地承受外部作用力，避免出现塌方等意外情况。
4. 稳定性：稳定性是指建筑结构保持平衡的能力。
稳定性设计旨在确保建筑物在受到外部力作用时不发生倾覆或失稳。
5. 钢结构和混凝土结构：钢结构和混凝土结构是目前常见的建筑结构类型。
钢结构具有高强度和较大的跨度优势，适用于大跨度的大型建筑物；混凝土结构具有较好的耐久性和抗震性能，适用于多层住宅和办公楼等建筑。
二、基本原则1. 安全性：安全性是建筑结构设计的首要原则。
设计师需要根据荷载和使用需求来选择适当的结构形式和材料，并合理设计构件的尺寸和连接方式，确保建筑物能够安全承载荷载。
2. 经济性：经济性是建筑结构设计的重要原则。
设计师需要在确保安全性的前提下，尽量减少材料和成本的使用，提高建筑物的使用寿命。
3. 简洁性：简洁性是建筑结构设计的追求目标之一。
设计师应尽量简化结构形式和构件的布局，减少不必要的细节和附加工艺，提高施工效率。
4. 美观性：美观性是建筑结构设计的重要考虑因素之一。
设计师需要将结构元素融入建筑整体，使建筑物既具有良好的结构性能，又具备美观的外观。
5. 可持续性：可持续性是当代建筑结构设计的关键原则。
设计师应采用环保材料，考虑建筑物的能源利用效率和生命周期环境影响，减少对环境的负面影响。
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14.3.1
B类构件在使Βιβλιοθήκη 阶段的截面 正应力计算允许开裂的B类预应力混凝土受弯构件与全预应力 混凝土及A类预应力混凝土受弯构件在使用阶段的 计算不同点在于截面已开裂。开裂截面的中性轴 位置和有效截面的几何特性，不仅取决于材料与 截面尺寸，而且还取决于Nc与横向荷载的大小和 位置，Ap，As等的多少，计算复杂
4)非预应力钢筋的主要作用是： （1）协助受力。 （2）承受意外荷载。 （3）改善梁的正常使用性能和增加梁的承受能力。
§14.3
PPC受弯构件的计算
验算内容：正斜截面强度，施工阶段的工作应力， 变形与裂缝度（B类），合理确定预应力度，疲劳 验算等。正、斜截面强度计算。预应力及损失值 计算，变形计算，局部承压计算，开前的应力计 算同全预应力砼。本节主要介绍在使用荷载作用 下B类构件计算中的一些特殊问题
§14 部分预应 力砼受弯构件 （PPC）
概
述
前一章讲述PC构件设计，规定施加和使用阶段不 允许出现裂缝，全截面参与工作，此类结构称为 全预应力混凝土结构。全预应力砼结构具有刚度 大，耐疲劳、防渗漏的优点，但也有特点：反拱 度大影响使用，预加力过大，产生裂缝 后来有人提出，预应力构件在全部使用荷载下允 许混凝土出现拉应力，甚至出现微细裂缝的更为 具体的部分预应力设计概念,很长时间得不到承认 （如弗烈西奈一直坚持要么预应力砼，要么钢筋 混凝土，二者之间不存在其它形式）后来人们渐 渐认识到部分预应力砼的优点并接受。
p
弹性分析法是根据内力平衡和应变协调两个条件 通过试算分析开裂截面的方法。
2）给定弯矩直接求出开裂截面应力的消压分析法 部分预应力混凝土梁截面开裂后的应力状态，与 钢筋混凝土大偏压相近，但钢筋混凝土大偏压， 受荷前截面各应力为零。可按材力有关公式计算 σp和σs。PPC构件，开裂时应力不等于零。因Np 作用。 PPC构件的计算，考虑Np引起的截面应力特点，以 计算方法上进行某些处理，将截面上由Np引起的 应力退压成零应力状态，暂时先消除Np的影响， 就可以借助大偏压构件的计算方法求解σp和σs。
3)实现部分预应力，可行的方法主要以下三种： （1）全部采用高强钢筋，将其中的一部分拉到最大 容许张拉应力，保留一部分作为非预应力钢筋， 这样可以节省锚具和张拉工作量。 （2）将全部预应力钢筋都张拉到一个较低的应力水 平。 （3）用普通钢筋（例如热轧HRB335、HRB400级钢筋） 来代替一部分预应力高强钢筋。 对于B类预应力混凝土构件，采用第三种配筋方法 （混合配筋）最多。
我国1981年提出了《部分预应力砼结构设计建 议》，公桥规中也对部分预应力砼构件和构造制 定了有关规定。 本章内容 1.部分预应力砼的概念及受力特性 2.部分预应力混凝土受弯构件的计算与规定
§14.1 部分预应力混凝土结构的受力特性
不同预应力程度条件下的荷载—挠度曲线（同Mu 的PC、PPC、RC梁） PPC的受力特性介于PC，RC梁之间M较小，同PC梁， 但反拱fyb小，M至B点，外M下挠度等于反拱度， 梁挠度为零，但受拉边缘σh≠0 M增至C点，M=Mo，消压弯矩，下边缘σh=0，后同 钢筋混凝土梁，M增至D点混凝土边缘拉应力达到 极限抗拉强度，随M增加至D点开裂M=Mf M至E，挠度增加很快，钢筋屈服 M至F，达到承载能力而破坏
§14.2 部分PC结构的发展与特点
1)发展 (1)1939年，奥地利的V· Emperger就提出了引进少 量非预应力钢筋以改善裂缝和挠度性能的部分预 应力的概念。而后，英国的P· W· Abeles又一步提 出，在全部使用荷载下允许混凝土出现拉应力， 甚至出现微细裂缝的更为具体的部分预应力设计 概念。 (2)1962年在意大利罗马召开的欧洲混凝土委员会 和国际预应力混凝土协会（CEB-FIP）联合会议上， 首先提出了将全预应力混凝土和钢筋混凝土之间 的中间状态连贯起来的设计思想。
１）开裂截面的弹性分析法
混凝土压应力的合力（Nc）为
NC 0.5 C bx 0.5Ec cbx
预应力钢筋与普通钢筋的拉应变可用开裂截面受 压区高度X和上边缘混凝土压应变εC分别表达如 下： hp x hs x p pe ce c ( ) s c( ) x x
1)经济性较节省，省钢筋、锚具 2)改善结构性能 （1）预加力小，反拱度小，锚下局部应力下降 （2）未裂前刚度大，裂后刚度降低，但卸载后，部 分恢复，比钢筋砼优 （3）部分预应力砼配置了非预应力筋，提高了延性 和抗震能力 后来部分预应力设计概念被广泛地接受，费烈西 奈说：预应力结构在能节省大量建设资金的前提 下，产生适度的裂缝是可以接受的
应变 pe 和 ce 分别为预应力梁在承受自重荷载 作用和外荷载作用之前，预应力筋中的有效拉应 力和它周围混凝土的压应变。 预应力筋和普通的拉应力的合力分别为
hp x Tp ApEp p ApE pe ce c ( ) x hs x Ts AsEs s AsEs c ( ) x
(3)中国土木工程学会于1981年提出了《部分预应 力混凝土结构设计建议》。 2)部分预应力混凝土结构的优点简述如下： (1）节省预应力钢筋与锚具 (2）改善结构性能 ①由于预应力的减少，构件由弹性变形和徐变变形 所引起的反拱度减小，锚下的混凝土的局部应力 降低。 ②构件开裂前刚度较大，而开裂后刚度降低，但卸 载后，刚度部分恢复，裂缝闭合能力强，故综合 使用性能优于普通钢筋混凝土。
PPC构件应力状态分3个阶段
1.有效预加力N p作用下的应力 2.消压状态下的应力 3.使用荷载作用下的应力
14.3.2裂缝宽度计算 1）裂缝宽度的计算方法 对使用阶段允许出现裂缝的预应力混凝土B类受弯 构件，《公路桥规》采用的最大裂缝宽度计算式 为