预应力原理及概念7
预应力的基本原理
预应力的基本原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊预应力的基本原理呀，这可真是个超有意思的东西！
你看啊，想象一下，有一根橡皮筋，你把它拉长，然后松手，它是不是就会嗖的一下弹回去？这其实就有点像预应力的原理呢！
预应力呢，就好像是给建筑或者其他结构提前施加一个力。
比如说，在建造一座大桥的时候，工程师们会先在那些钢梁或者混凝土梁里面加上一些预应力钢筋。
这就好比你在准备一场比赛前，先给自己鼓足了劲儿，攒足了能量！
咱说个例子哈，你要是造房子，你肯定不希望它没几年就这儿裂那儿歪的吧！这时候预应力就发挥大作用啦！就像你给房子这个“大宝贝”穿上了一层坚固的铠甲一样，让它更结实、更耐用。
比如那跨海大桥，要是没有预应力，那能经得住海浪的冲击吗？
再比如，你想想看，一根普通的木棍很容易就被折弯了，对吧？但如果我们提前给它施加一些力，让它有了“准备”，那它是不是就变得更难折弯啦？这就是预应力的神奇之处呀！难道你不想知道它是怎么做到的吗？
预应力就像是给结构注入了一股神奇的力量，让它们变得更强、更稳。
它就像一个默默守护的卫士，在你不注意的时候就为你保驾护航！
总之啊，预应力的基本原理真的超级重要，它让我们的建筑更安全，让我们的生活更有保障！所以啊，可千万不能小看它哟！。
预应力原理
预应力原理
预应力原理是一种在混凝土结构中应用的强化技术。
它通过在混凝土中施加预先应力，使混凝土结构在荷载作用下具有更好的抗弯和抗剪能力，进而提高混凝土结构的承载力和使用寿命。
预应力原理的核心是预先在混凝土中施加拉应力，这种拉应力可以通过钢筋、钢束、碳纤维或其他材料来实现。
施加拉应力的方式有两种：一种是在混凝土浇筑之前施加拉应力，这种方式叫做预应力；另一种是在混凝土浇筑之后再施加拉应力，这种方式叫做后张预应力。
无论是哪种方式，预应力的目的都是使混凝土结构在荷载作用下具有更好的抵抗能力。
预应力原理的应用范围非常广泛，它可以用于各种混凝土结构的加固和修缮，如桥梁、隧道、高层建筑、水坝等。
在桥梁结构中，预应力技术可以用于增加桥梁的跨度和承载能力，同时减小桥梁的变形和振动，提高桥梁的安全性和耐久性。
在高层建筑结构中，预应力技术可以用于增加楼板的跨度和承载能力，同时减小楼板的变形和裂缝，提高建筑的稳定性和耐久性。
预应力技术的施工过程非常严格和复杂，需要经过设计、制作、安装、张拉等多个环节。
在预应力技术的施工中，需要严格控制拉应力的大小和分布，避免产生过大的应力集中和裂缝。
同时还需要考虑混凝土的材料特性、环境条件和荷载情况等因素，确保混凝土结
构在使用过程中的安全和可靠性。
预应力原理是一项非常重要和有效的混凝土结构强化技术。
它可以提高混凝土结构的抗弯和抗剪能力，增加结构的承载力和使用寿命，从而为各种建筑和工程提供更加安全和可靠的保障。
桥梁预应力施工技术及原理
桥梁预应力施工技术及原理在现代桥梁建设中，预应力施工技术扮演着至关重要的角色。
它就像是桥梁的“强化剂”，能够显著提高桥梁的承载能力、耐久性和稳定性，让桥梁在使用过程中更加安全可靠。
接下来，让我们一起深入了解桥梁预应力施工技术及其原理。
一、预应力施工技术的基本概念预应力，简单来说，就是在桥梁结构承受荷载之前，预先对其施加一定的压力，使其在工作时能够更好地抵抗外部荷载的作用。
这种预先施加的压力可以通过各种方法实现，常见的有先张法和后张法。
先张法是在台座上先张拉预应力筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力筋，从而使混凝土获得预应力。
后张法则是先浇筑混凝土构件，预留预应力筋孔道，待混凝土达到规定强度后，将预应力筋穿入孔道，然后进行张拉并锚固，最后在孔道内压浆。
二、预应力施工技术的原理预应力施工技术的原理基于材料的力学性能和结构的受力特点。
从材料力学的角度来看，混凝土抗压性能良好，但抗拉性能较差。
在桥梁承受荷载时，下部受拉区容易出现裂缝，影响结构的耐久性和安全性。
而预应力筋通常采用高强度钢材，具有良好的抗拉性能。
通过对预应力筋施加拉力，使其产生预压应力，当桥梁承受外部荷载时，预压应力可以抵消一部分拉应力，从而减少混凝土的拉应变，延缓裂缝的出现和发展。
从结构受力的角度分析，预应力可以改变结构的内力分布。
在未施加预应力时，桥梁结构的内力主要由外部荷载引起。
施加预应力后，结构内部产生了自平衡的内力，与外部荷载作用下产生的内力相互抵消或叠加，从而优化了结构的受力状态，提高了结构的承载能力。
三、预应力施工技术的关键环节1、预应力筋的选择预应力筋的质量和性能直接影响预应力施工的效果。
常用的预应力筋有钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋等。
在选择时，需要考虑其强度、伸长率、松弛性能等指标，以满足工程的设计要求。
2、锚具和夹具的选用锚具和夹具是将预应力筋固定在结构上的重要部件。
锚具要具有足够的锚固能力，能够可靠地锚固预应力筋；夹具则要便于预应力筋的张拉和临时固定。
管桩预应力的原理
管桩预应力的原理第一步,解释预应力的概念预应力是在构件中预先引入应力的一种技术手段,目的是提高构件的抗裂性能,增大其承载能力。
第二步,阐述预应力的作用预应力的主要作用有:1. 提高构件抗拉强度,预防或减小冲击载荷作用下的疲劳破坏。
2. 改善材料内部的应力状态,防止或减少开裂现象的发生。
3. 使构件始终处于压应力状态,提高整体刚度,改善其抗弯性能。
4. 适当预应力可以提高构件的疲劳寿命。
第三步,讲解管桩预应力的施工方法管桩预应力的常用施工方法有:1. 螺旋法:利用大扭矩的螺旋装置,对连接在管桩顶端的螺母连续旋转加载,使管桩产生扭曲,从而实现预应力。
2. 内扩法:在管桩内部扩大直径,然后恢复原形,利用管壁的约束作用产生环向压应力。
3. 热处理法:通过加热使管桩扩张后再冷却收缩来获得预应力。
4. 液压扩张法:在管桩内充入高压液体,使管壁外扩后恢复,形成预应力。
第四步,阐明管桩预应力的作用机理管桩预应力的作用机理是:在预应力作用下,管桩周向产生一一定的环向压应力。
这使管壁处于压应力状态,有效抵抗外力压应力的打开作用,提高管桩的整体抗压强度和稳定性,改善管桩的力学性能。
第五步,概括管桩预应力的主要效果采用预应力技术后,管桩的主要效果有:1. 增加管桩的轴向抗压承载力。
2. 提高管桩的抗弯刚度,增大抗扭性能。
3. 降低地基承载力的要求,扩大管桩的适用范围。
4. 延长疲劳寿命,提高管桩的使用寿命。
5. 有效利用材料,降低成本。
综上所述,这就是管桩预应力的主要原理。
预应力技术可以显著提升管桩的整体性能,是一种经济、高效的foundation工程手段。
预应力原理
预应力原理1. 引言预应力是一种应用力学原理，在工程结构中起到增强材料强度、提高结构性能的作用。
预应力原理广泛应用于建筑物、桥梁、管道、堆场、坝和航道等工程结构中，以增强结构的强度、刚度和稳定性。
本文将详细解释预应力原理的基本概念、原理、施工方法、应用领域以及相关规范和标准。
2. 预应力的概念与分类2.1 预应力的概念预应力是在结构体内施加一定大小和方向的预先作用力，使结构在正常使用荷载或预定的荷载下具有一定的剩余应力，从而改变结构体的内部力状态，增加结构的承载能力和变形能力。
2.2 预应力的分类根据预应力的来源和施加方式，预应力可分为内力型和外力型。
内力型预应力是通过在结构体内置钢束或钢筋，在混凝土凝固前施加拉力产生的。
主要有压应力型预应力和张应力型预应力两种。
压应力型预应力强调通过支撑或约束结构，施加水平预应力，如束筋、箍筋等。
张应力型预应力则是通过拉伸钢束或钢筋施加预应力的，常见的形式有预应力混凝土板、板梁、T梁和箱梁等。
外力型预应力是通过外部设备施加预应力，如张拉机、锚具等。
此类预应力的特点是施加力矩作用于预应力体系上，再通过锚具将力转移到结构中。
3. 预应力原理预应力原理的核心概念是通过施加预应力，改变结构的内力分布，使结构在整个使用阶段都能具有较好的内力状态。
3.1 预应力原理的基本假设预应力原理的基本假设包括以下几点：1.结构的材料具有线弹性和各向同性；2.结构的质量和几何形状均为准确的；3.结构在受到荷载作用时，内力的分布均匀。
3.2 预应力原理的作用效果预应力原理可产生以下几种作用效果：1.提高结构的抗弯承载能力；2.提高结构的抗拉承载能力；3.抑制结构的裂缝扩展；4.提高结构的刚度和稳定性；5.降低结构的挠度和变形。
3.3 预应力原理的关键技术预应力原理的关键技术包括以下几点：1.预应力计算：通过力学原理计算出预应力的大小和施加方式；2.预应力施加：通过张拉机、锚具等设备施加预应力；3.预应力锚固：通过锚具将预应力传递到结构中，保证预应力的长期稳定性。
预应力原理
预应力原理预应力技术是一种通过在混凝土中施加预先的压力，以提高混凝土的承载能力和耐久性的技术。
预应力原理是指在混凝土构件受力前，通过预先施加的压应力，使混凝土在受力状态下产生一定的预压应力，以减小混凝土在受力状态下的应力和应变，提高混凝土的抗弯、抗剪、抗压性能，延缓混凝土的裂缝产生和扩展，从而提高混凝土构件的承载能力和耐久性。
预应力原理的核心是利用预应力钢筋的高强度和混凝土的高强度，通过协同作用，使混凝土结构在受力状态下能够充分发挥材料的优势，提高结构的整体性能。
预应力原理的应用范围非常广泛，可以用于各种混凝土结构，如桥梁、楼房、水利水电工程等，是现代混凝土结构工程中不可或缺的重要技术手段。
预应力原理的关键在于确定预应力的大小和施加的位置。
预应力的大小应根据混凝土结构的受力特点和使用条件进行合理确定，一般需要考虑混凝土的强度等因素，以确保在受力状态下能够充分发挥预应力的作用。
预应力的施加位置也需要根据混凝土结构的受力特点和受力形式进行合理确定，以确保预应力能够有效地传递到混凝土构件中，发挥预期的效果。
预应力原理的应用可以有效地提高混凝土结构的承载能力和耐久性，延长结构的使用寿命，减小结构的自重，提高结构的抗震性能，降低结构的成本，是一种非常有效的混凝土结构加固和改造技术。
随着预应力技术的不断发展和完善，预应力原理将在混凝土结构工程中发挥越来越重要的作用，为建设更安全、更耐久的混凝土结构提供了重要的技术支持。
总之，预应力原理是一种通过预先施加的压力，提高混凝土结构承载能力和耐久性的重要技术，其核心在于利用预应力钢筋和混凝土的协同作用，发挥材料的优势，提高结构的整体性能。
预应力原理的应用范围非常广泛，可以有效地提高混凝土结构的承载能力和耐久性，延长结构的使用寿命，降低结构的成本，是一种非常有效的混凝土结构加固和改造技术。
随着预应力技术的不断发展和完善，预应力原理将在混凝土结构工程中发挥越来越重要的作用，为建设更安全、更耐久的混凝土结构提供了重要的技术支持。
预应力原理的应用
预应力原理的应用1. 什么是预应力原理预应力原理是指在混凝土的施工过程中，通过在混凝土中引入预先拉伸的钢筋或钢丝，使其受到一定的拉力，以提高混凝土的承载能力和抗裂性能的一种施工方法。
2. 预应力原理的优点预应力原理具有以下几个优点：•提高混凝土的承载能力：预应力钢筋或钢丝的引入，可以在混凝土受力时产生压力，并有效地抵消混凝土的受压应力，提高了混凝土的承载能力。
•提高混凝土的抗裂性能：预应力钢筋或钢丝的拉力可以有效地减小混凝土在受力时的应力集中，从而提高混凝土的抗裂性能。
•增加结构的稳定性：预应力原理通过在混凝土中引入预先拉伸的钢筋或钢丝，增加了混凝土的内聚力，提高了结构的整体稳定性。
•减少变形和收缩：预应力原理可以通过控制预应力钢筋或钢丝的拉力，减少混凝土的变形和收缩，从而提高结构的稳定性和使用寿命。
3. 预应力原理的应用领域预应力原理广泛应用于以下几个领域：•桥梁工程：预应力技术在桥梁工程中得到了广泛应用。
通过在桥梁主梁中引入预应力钢筋或钢丝，可以有效地提高桥梁的承载能力和抗震能力。
•建筑工程：预应力原理在高层建筑、大型厂房等建筑工程中也有着重要的应用。
通过在结构中引入预应力钢筋或钢丝，可以提高建筑的整体稳定性和抗震能力。
•堤坝工程：在堤坝工程中，预应力原理可以用于提高堤坝的稳定性和抗渗性能。
通过在堤坝结构中引入预应力钢筋或钢丝，可以有效地减小堤坝的变形和收缩。
•地下工程：预应力原理在地下工程中也有着重要的应用。
通过在地下结构中引入预应力钢筋或钢丝，可以提高地下结构的抗震能力和稳定性。
4. 预应力原理的施工方法预应力原理的施工方法主要包括以下几个步骤：•钢筋或钢丝的制作：首先，需要制作预应力钢筋或钢丝。
预应力钢筋或钢丝需要经过拉伸和锚固等工艺步骤，以达到一定的预应力。
•嵌入预应力钢筋或钢丝：在混凝土结构的施工过程中，预应力钢筋或钢丝被嵌入混凝土中。
这一步骤需要根据设计要求和结构的受力情况进行合理的布置。
混凝土结构中的预应力原理
混凝土结构中的预应力原理混凝土结构中的预应力原理1. 概述预应力技术是一种利用预先施加的拉应力来控制混凝土结构内部的应力状态，以提高混凝土结构的承载能力和抗震性能的技术手段。
预应力技术广泛应用于桥梁、高层建筑、水利水电工程等大型工程中，是现代建筑工程中不可或缺的一部分。
2. 预应力原理混凝土结构中的预应力原理可以简单地概括为：施加预应力后，混凝土结构在受到荷载时，先是由预应力钢筋负责承受一部分荷载，并产生相应的拉应力，然后混凝土开始承受荷载，产生相应的压应力。
由于预应力钢筋的存在，混凝土结构的内部应力状态发生改变，从而使混凝土结构具有更高的承载能力和更好的抗震性能。
3. 预应力钢筋的选择预应力钢筋是预应力混凝土结构中的重要组成部分，其选用应符合以下原则：（1）钢筋的材质应符合国家标准要求，具有良好的强度和韧性。
（2）钢筋的直径应根据预应力力值和混凝土强度等因素进行合理选择。
（3）钢筋的锚固长度应符合设计要求，以确保预应力钢筋的安全锚固。
（4）钢筋的防腐措施应符合国家标准要求，以确保预应力钢筋的长期使用。
4. 预应力技术的施工过程预应力技术的施工过程主要包括以下几个步骤：（1）预应力钢筋的加工和制作：预应力钢筋的加工和制作应符合国家标准要求，以确保钢筋质量的稳定性和可靠性。
（2）预应力钢筋的张拉：钢筋张拉应根据设计要求进行，以确保钢筋的预应力力值符合设计要求。
（3）混凝土浇筑和养护：混凝土浇筑应采用合适的方法和工艺，养护期间应按照设计要求进行养护，以确保混凝土的强度和质量。
（4）钢筋的剪切和锚固：钢筋的剪切和锚固应符合国家标准要求，以确保钢筋的稳定性和可靠性。
5. 预应力技术的优缺点预应力技术具有以下优点：（1）提高混凝土结构的承载能力和抗震性能。
（2）减小混凝土结构的变形和裂缝，增强结构的耐久性和使用寿命。
（3）提高工程质量和施工效率，缩短工期，节省成本。
但预应力技术也存在一些缺点：（1）预应力技术需要较高的技术和技能，施工难度较大。
预应力的名词解释
预应力的名词解释预应力，是一种结构材料的力学性质，指的是在荷载应用前对结构施加一定的拉力，使杆件内部发生压应变，从而产生一种内部反力，称为预应力。
一、预应力的发展历程预应力技术是为了解决结构材料的强度、刚度和耐久性等问题而产生的。
20世纪初，约瑟夫·马克瑟尔在实验中发现了预应力这一概念，并提出弹性应变能的概念。
随着科技的进步，预应力技术开始应用于工程实践中，逐渐成为结构工程领域的一项重要技术。
二、预应力的作用原理预应力的作用原理是通过施加拉力来改变结构材料的应力状态，从而提高结构的承载能力和刚度。
当预应力施加到结构材料时，可以使材料内部的微观裂纹闭合，提高材料的抗折和抗剪能力。
同时，预应力还可以改变材料的应变能分布，提高材料的刚度和稳定性。
三、预应力的分类预应力可以分为两种方式：一种是预张预应力，另一种是压张预应力。
预张预应力是通过拉伸材料来施加预应力，以提高结构的强度和承载能力。
而压张预应力则是通过压缩材料来施加预应力，通常应用于混凝土结构中。
预应力还可以根据施加力的方式进一步分类，如内力预应力、外力预应力等。
四、预应力的应用领域预应力技术广泛应用于各个领域，特别是大型桥梁、高层建筑、地铁隧道等重要工程中。
在大跨度桥梁中，预应力可以有效抵抗桥梁的自重和荷载，提高桥梁的承载能力和抗震能力。
在高层建筑中，预应力可以解决结构变形、挠度等问题，改善建筑物的整体性能。
在地铁隧道中，预应力可以减少地面沉降，保证隧道的稳定性和安全性。
五、预应力的优点和挑战预应力技术具有许多优点，首先是能够提高结构的承载能力和刚度，弥补材料自身的不足。
其次是能够减少结构的变形和振动，提高结构的稳定性和耐久性。
此外，预应力还能够提高结构的抗风、抗震和抗冲击能力。
然而，预应力技术也存在一些挑战。
首先是施工难度较大，需要严格的施工工艺和设备。
其次是需要专业的设计和施工团队，以确保预应力的施工效果和结构安全。
此外，预应力技术还对施工周期和工程造价提出了更高的要求。
预应力名词解释
预应力名词解释引言预应力是一种工程结构设计和施工技术，在现代建筑和土木工程中得到了广泛应用。
通过向混凝土结构内施加预先张拉的钢筋或钢束，可以产生一种预先紧张的状态，以增加结构的承载能力和抗震能力。
本文将对预应力的概念、原理、优点和施工过程进行详细解释。
一、预应力的概念预应力是指在混凝土结构施工前提前施加的一种内部力，通过施加预压力来改变结构内部的应力分布。
一般采用钢筋或钢束作为预应力材料，在混凝土未受荷载之前进行张拉或压紧，使混凝土结构产生一定的初始应力，从而改善结构的受力性能。
二、预应力的原理预应力的原理基于混凝土的双重受力特性：拉压性能较差和与钢材的互补性。
由于混凝土的拉压强度比较低，容易出现裂缝，而钢材具有良好的抗拉性能。
通过预应力技术，将钢材的张拉力引入混凝土结构中，使得混凝土在受力时主要承担压力，而钢材承担拉力，有效提高了结构的承载能力。
三、预应力的优点预应力技术具有许多优点，使它在工程领域得到广泛应用。
1. 提高结构的承载能力预应力技术可以在混凝土结构中引入预先张拉的钢筋或钢束，使结构在受到荷载时能够更好地分担荷载，提高结构的承载能力。
预应力技术可以将结构的工作状态从受拉状态转变为受压状态，有效减少了结构的应力和变形。
2. 增加结构的抗震性能预应力技术可以有效提高结构的抗震性能。
通过预先施加的预应力，可以改变结构的应力状态，增加结构的刚度和稳定性，减小地震荷载对结构的影响，并且能够吸收和消散地震能量，减小地震对结构的破坏。
3. 减小结构自重和材料用量通过预应力技术，可以减小结构自重和材料用量。
预应力技术可以使得混凝土结构在工作状态下处于预压状态，从而减小结构的自重。
通过改变结构的应力分布，可以减小结构中的应力集中，减小材料的使用量。
4. 提高结构的耐久性和使用寿命预应力技术可以提高结构的耐久性和使用寿命。
通过预先张拉的钢筋或钢束，可以减小混凝土中的裂缝和变形，减少混凝土与环境的接触，防止氯离子、二氧化碳等有害物质的侵入，延长结构的使用寿命。
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混凝土结构设计规范（GB50010——2002）对混凝 土构件在荷载作用下正截面的裂缝控制分为三级， 如下表所示：
预应力混凝土的分类及裂缝控制
裂缝控制
混凝土结构构件应根据环境类别和结构类型，绞线及 热处理钢筋直径较小，又处于高应力状态，对锈 蚀比较敏感，一旦出现裂缝会危及结构耐久性。 因此，规范从严要求。
全预应力混凝土 PPR≥1.0 部分预应力混凝土 1>PPR>0 钢筋混凝土 PPR=0
按照预应力度来定义，则有：
等效荷载的概念及其计算方法
预应力筋对梁的作用，可用一组等效荷载 来代替。这组等效荷载一般由两部分组成：
在结构锚固区引入的压力和某些集中弯矩； 由预应力筋曲率引起的垂直于束中心线的横向分布 力，或由预应力筋转折引起的集中力。该横向力可 以抵抗作用在结构上的外荷载．因此也可以称之为 反向荷载。
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
按施加预应力的大小分类 —— 中国土木工程学会 《部分预应力混凝土结构设计建议》（1986年）：
全预应力混凝土； 部分预应力混凝土 —— 包括有限预应力混凝土和部分 预应力混凝土两种，实际上是介于全预应力混凝土和 钢筋混凝土两个边界的中间广阔领域的预应力混凝土； 普通钢筋混凝土。
设圆弧预应力筋两端切线对水 平轴的倾角为 δθ/2 ，则预应力筋 在切点处的竖向分力为 Psin(δθ/2) 。 由∑Y=0,有
等效荷载的概念及其计算方法
抛物线预应力筋的等 效荷载
常用的二次抛物线预应 力筋曲线方程为
抛物线预应力筋的等效 荷载为
等效荷载的概念及其计算方法
组合曲线配筋的 等效荷载
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
（a）多根钢绞线有粘结束
（b）单根无粘结预应力筋
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
按预应力筋在体内与体外的位置分类
体内预应力混凝土 ——预应力筋布置在混凝土构件体 内的预应力混凝土。先张预应力混凝土和预设孔道穿 筋的后张预应力混凝土均属此类。 体外预应力混凝土 ——预应力筋布置在混凝土构件体 外的预应力混凝土，如下图所示。混凝土斜拉桥与悬 索桥属此类结构的特例。
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
按施加预应力的大小分类 —— 1970 年国际预应 力协会（FIP）、欧洲混凝土委员会（CEB）的建 议：
全预应力混凝土——在全部荷载最不利组合作用下， 混凝土不出现拉应力； 有限预应力混凝土——在全部荷载最不利组合作用 下，混凝土允许出现拉应力，但不超过规定容许值； 在长期持续荷载作用下，混凝土不出现拉应力； 部分预应力混凝土——在全部荷载最不利组合作用 下，混凝土允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过规定 容许值； 普通钢筋混凝土。
等效荷载的概念及其计算方法
直线预应力筋的等效荷载
下图为配直线预应力筋的结构简图及其等效荷 载的简图。由于这种荷载简图是把预应力筋对梁的 作用视为外荷载考虑的，故称为等效荷载简图。
直线预应力筋的结构简图
等效荷载的简图
等效荷载的概念及其计算方法
直线预应力筋的等效荷载
下图是斜直线预应力筋及其等效荷载简图。稍有 倾角的预应力筋的轴向力P的精确值应为Pcos。但是 通常梁板结构中的预应力筋的倾角是很小的，取 Pcos≈P，在工程设计中引起的偏差是很微小的。因 此，以下大部分情况中，均取预应力的水平分力为P。
预应力原理的三种概念
第一种概念——预加应力使混凝土为弹性 材料。
预应力原理的三种概念
第二种概念——预加应力使高强钢筋与混凝土能共 同工作。
将预应力混凝土看作是高强钢材与混凝土的一种结合，它也与钢筋 混凝土一样，用钢筋承受拉力、混凝土承受压力以形成一抵抗外弯矩的 力偶。预应力混凝土也不能超越材料的强度极限。
预应力筋平移的等 效荷载
保持预应力筋的形 状不变，将其相对于梁 的重心线作上下平行移 动，那么该预应力筋对 梁横向作用的等效荷载 不变，但两端偏心力矩 将随其偏心距的变动而 变化。
等效荷载的概念及其计算方法
预应力筋绕一端刚性转 动的等效荷载
如果将一根预应力 筋弯折成多种复杂的形 状，要找出其等效荷载 简图并不困难，但是其 等效荷载简图的表现形 式较复杂一些。在连接 处有突变的，将对梁产 生一个竖直向上的分力； 在连接处是相切的，在 交点处不产生集中分力。
等效荷载的概念及其计算方法
多层预应力筋的等效荷载
等效荷载的概念及其计算方法
以上分类是以全预应力混凝土和钢筋混凝土为两个边界，设计者可 以根据结构功能的要求和结构所处的环境条件，合理选用预应力度，以 求得最优结构方案。这种分类不能认为是质量等级的划分。预应力混凝 土结构质量的优劣主要取决于它的使用性能、承载力和耐久性等，而不 取决于预应力度的高低。
预应力混凝土的分类及裂缝控制
折线预应力筋的结构简图
等效荷载的简图
等效荷载的概念及其计算方法
折线预应力筋的等效荷载
预应力筋弯折处的 集中力 因为在角很小时 梁端偏心力矩为
梁端竖向分力为
等效荷载的概念及其计算方法
折线预应力筋的等效荷载
多折线预应力筋的结构简图
等效荷载的简图
等效荷载的概念及其计算方法
圆弧预应力筋的等效荷载
预应力度的概念极其表示方法
预应力度是衡量结构预应力水平的参数，是进行预应力结构研究 与设计的最重要的指标。目前，国内外对预应力度的定义有以下三种：
基于抗弯承载力的预应力度定义
在极限状态下，由预应力筋提供的抵抗弯矩(Mu)P，与 由预应力筋和非预应力筋共同提供的抵抗弯矩(Mu)P+s 的比 值(Mu)P / (Mu)P+s ，称为预应力度PPR，即
预应力原理的三种概念
第二种概念——预加应力使高强钢筋与混凝 土能共同工作。
在预应力混凝土中，采用的是高强钢筋。如果要使高强钢筋的强度 被充分利用，必须使其有很大的伸长变形。如果高强钢筋也像普通钢筋 混凝土的钢筋那样简单地浇筑在混凝土内，那么在高强钢筋的强度被充 分利用之前，构件将出现不能容许的宽裂缝和大挠度。因此，需要将高 强钢筋相对于混凝土预先张拉。
预应力原理的三种概念
第三种概念——预加应力实现荷载平衡。
把预加应力的作用主要看着是试图平衡构件上的部分或 全部荷载。应用这一概念，要求取混凝土为隔离体，并且用 一些力来代替预应力筋沿跨度作用在混凝土上。
预应力原理的三种概念
第三种概念——预加应力实现荷载平衡。
如右图所示，在预 加力N作用下，梁体可 看成承受向上的均匀荷 载w和轴向压力N。如果 作用在梁上的外荷载q 也是均匀的且 q=w，那 么两种效应抵消后，梁 在外荷载下仅承受轴力 N的作用，即梁不发生 挠曲也不产生反拱；如 果q>w，则可用荷载差 值（q-w）来计算截面 增加的应力。
预应力混凝土的分类
后张法构件施工工序
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
先张法和后张法的本质差别在于对混凝土构 件施加预应力的途径不同。先张法通过预应 力筋与混凝土之间的粘结力施加预应力；而 后张法则通过锚具施加预应力。 先张法主要用于预制构件中，后张法虽可用 于预制构件中，但更为普遍地用于现浇结构 构件。在复杂结构中，如连续构件、曲线型 结构、壳体和其它的三维结构，先张法是不 适用的，应采用后张法施加预应力。
第一种概念——预加应力使混凝土为弹 性材料。
混凝土经过预压后从原先抗拉弱抗压强的脆 性材料变为一种既能抗拉又能抗压的弹性材料； 混凝土受有两个力系，即内部预应力和外部荷载 。在正常使用状态下，混凝土没有裂缝，甚至没 有拉应力出现。因此，在这两个力系作用下所产 生的混凝土的应力、应变及挠度可按弹性方法计 算并在需要时叠加。
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
体外预应力筋在桥梁中的应用
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
体外预应力筋在桥梁中的应用
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力混凝土的分类
体外预应力筋在桥梁中的应用
预应力混凝土的分类及裂缝控制
预应力度的概念极其表示方法
基于消压弯矩或消压轴力的预应力度定义
印度学者拉曼斯瓦迈(C．S．Ramaswamy)提出了预 应力度(PPR)的新概念
M0、——消压弯矩，即将构件控制截面受拉边缘预压应力抵 消至零时的弯矩值； M——使用荷载(不包括预应力)下控制截面的弯矩值； N0——消压轴向力，即将构件控制截面受拉边缘预应力抵消 至零时的轴向力值； N——使用荷载(不包括预应力)下控制截面的轴向拉力。
这是美国的内曼（A．E．Naaman）教授首先提出的。
预应力度的概念极其表示方法
基于抗弯承载力的预应力度定义
如用材料强度与截面特性来表达，则预应力度PPR可表 示成如下的形式，
式中，Ap、As——预应力筋和非预应力筋的截面面积；
fpy、fy ——预应力筋和非预应力筋的抗拉强度设计值；
离；
hp、hs ——预应力筋和非预应力筋形心至混凝土受压区最外纤维的距
预应力原理及概念
预应力原理的三种概念 预应力混凝土的分类及裂缝控制 预应力度的概念极其表示方法 等效荷载的概念及其计算方法
预应力原理的三种概念
第一种概念——预加应力使混凝土为弹性材 料。 第二种概念——预加应力使高强钢筋与混凝 土能共同工作。 第三种概念——预加应力实现荷载平衡。