同濟(jì)大學(xué)第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的性能與計(jì)算

1、同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 顧祥林顧祥林混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2加載加載*提高剛度和抗裂度提高剛度和抗裂度*減輕結(jié)構(gòu)自重減輕結(jié)構(gòu)自重*提高梁的抗扭和抗剪承載力，提高梁的抗扭和抗剪承載力，但不提高抗彎承載力但不提高抗彎承載力*提高梁的抗疲勞承載力保護(hù)鋼提高梁的抗疲勞承載力保護(hù)鋼筋免受大氣腐蝕筋免受大氣腐蝕一、基本概念一、基本概念1. 1. 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)3張拉預(yù)應(yīng)力筋并在臺座上固定澆注混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí)剪斷預(yù)應(yīng)力筋澆混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道在構(gòu)件中預(yù)留孔道中穿預(yù)應(yīng)力筋并張拉錨固灌漿一、基本概念一、基本概念2

2、. 2. 先張法和后張法先張法和后張法4一、基本概念一、基本概念2. 2. 先張法和后張法先張法和后張法5有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁 先張法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件以及后張法張拉預(yù)應(yīng)力筋后在孔道中灌漿所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點(diǎn)受力性能好，裂縫分布均勻，裂縫寬度較小一、基本概念一、基本概念3. 3. 有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)6無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁后張法張拉預(yù)應(yīng)力筋后不在孔道中灌漿所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點(diǎn)造價(jià)低，便于以后再次張拉或更換預(yù)應(yīng)力筋一、基本概念一、基本概念3. 3. 有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)7使用荷載下不出現(xiàn)拉應(yīng)力或裂

3、縫全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件使用荷載下允許混凝土受拉區(qū)產(chǎn)生寬度不大的裂縫部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一、基本概念一、基本概念4. 4. 全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力8*直接張拉法：用千斤頂?shù)葯C(jī)械工具直接張拉法：用千斤頂?shù)葯C(jī)械工具直接張拉預(yù)應(yīng)力筋法直接張拉預(yù)應(yīng)力筋法*電熱法：低電壓強(qiáng)電流通過預(yù)應(yīng)力電熱法：低電壓強(qiáng)電流通過預(yù)應(yīng)力筋使其發(fā)熱伸長，達(dá)設(shè)計(jì)要求時(shí)斷筋使其發(fā)熱伸長，達(dá)設(shè)計(jì)要求時(shí)斷電電*連續(xù)配筋法：用旋轉(zhuǎn)工作臺將預(yù)應(yīng)力筋纏繞于混凝土塊體上或水池連續(xù)配筋法：用旋轉(zhuǎn)工作臺將預(yù)應(yīng)力筋纏繞于混凝土塊體上或水池壁上壁上*自張法：用自應(yīng)力水泥制成混凝土，結(jié)硬時(shí)混凝土膨脹帶動混凝土自張法：用自應(yīng)力水泥制成混凝

4、土，結(jié)硬時(shí)混凝土膨脹帶動混凝土中的預(yù)應(yīng)力筋一起伸長，在混凝土中產(chǎn)生壓力中的預(yù)應(yīng)力筋一起伸長，在混凝土中產(chǎn)生壓力*直接加壓法：用千斤頂直接在構(gòu)件兩端加力使其獲得預(yù)壓力直接加壓法：用千斤頂直接在構(gòu)件兩端加力使其獲得預(yù)壓力二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法1. 1. 張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法9*夾具：主要依靠摩擦力來夾住鋼筋，夾具：主要依靠摩擦力來夾住鋼筋，它不留在構(gòu)件上，剪斷預(yù)應(yīng)力筋后它不留在構(gòu)件上，剪斷預(yù)應(yīng)力筋后夾具的作用即消失夾具的作用即消失*錨具：永久地留在構(gòu)件上，如錨具錨具：永久地留在構(gòu)件上，如錨具失效構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力將全部消失。失效構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力將全部消失。二、施加預(yù)應(yīng)力

5、的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法2. 2. 錨具和夾具錨具和夾具10摩擦型錨具二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法2. 2. 錨具和夾具錨具和夾具11摩擦型錨具二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法2. 2. 錨具和夾具錨具和夾具1錨板3預(yù)應(yīng)力筋2夾片21212墩頭錨具二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法2. 2. 錨具和夾具錨具和夾具13粘結(jié)型錨具：利用構(gòu)件端部預(yù)留錐形自錨孔的后澆混凝土錨固預(yù)應(yīng)力筋灌漿口（灌漿錨固） 6 8螺旋筋 8箍筋 3鉛絲線圈預(yù)應(yīng)力筋二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法2. 2. 錨具和夾具錨具和夾具14承壓型錨具：利用螺帽、墊板等的承壓作用將預(yù)應(yīng)力筋錨固在端

6、部預(yù)應(yīng)力筋墊板螺絲桿端螺母對焊接頭二、施加預(yù)應(yīng)力的方法二、施加預(yù)應(yīng)力的方法2. 2. 錨具和夾具錨具和夾具15強(qiáng)度高；與混凝土間有足夠的粘結(jié)力；良好的加工性能和一定的塑性要求處于侵蝕介質(zhì)中的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不宜采用碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線等作為預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋冷拉鋼筋、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線、冷拔低碳鋼絲注意對直接承受動荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不得采用有焊接接頭的冷拉鋼筋三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料1. 1. 預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋16不應(yīng)低于C30預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件不宜低于C40三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料三、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料2. 2. 混凝土混凝

7、土17ApconApconApconApcon使構(gòu)件出現(xiàn)脆性破壞con越大，混凝土中的預(yù)壓應(yīng)力越大，但過大會產(chǎn)生如下問題預(yù)應(yīng)力筋過早進(jìn)入流幅，降低其塑性增加鋼筋的松弛損失四、張拉控制應(yīng)力四、張拉控制應(yīng)力 con的確定的確定1. con對結(jié)構(gòu)的影響對結(jié)構(gòu)的影響18ApconApconApconApcon預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線極限抗拉強(qiáng)度的0.40.75預(yù)應(yīng)力鋼筋極限抗拉強(qiáng)度的0.4預(yù)應(yīng)力鋼筋屈服抗拉強(qiáng)度0.85鋼絲、鋼絞線預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋四、張拉控制應(yīng)力四、張拉控制應(yīng)力 con的確定的確定2. con的取值的取值19ApconApconApconApcon前期損失或第一批損失如錨具變形、管道摩擦、臺座

8、與鋼筋的溫差、鋼筋松弛損失等發(fā)生在預(yù)應(yīng)力傳到混凝土之前后期損失或第二批損失如混凝土收縮徐變、局部擠壓損失等發(fā)生在預(yù)應(yīng)力傳到混凝土之后五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失1. 預(yù)應(yīng)力損失的種類預(yù)應(yīng)力損失的種類20前期損失或第一批損失ApconApconApconApcon后期損失或第二批損失預(yù)應(yīng)力損失值不宜籠統(tǒng)地估算，應(yīng)予分項(xiàng)計(jì)算，然后相加確定總的損失值但各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失值又不是截然無關(guān)的。試圖求得各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的“凈值”是很困難的。五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失1. 預(yù)應(yīng)力損失的種類預(yù)應(yīng)力損失的種類21PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力筋軸線張拉端錨固端xdxddPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2

9、dxrP后張法中，張拉鋼筋時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋在孔道中滑動，就會產(chǎn)生摩擦力主要由兩部分組成*孔道偏差等因素引起的*曲線型孔道而引起的五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l222PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力筋軸線張拉端錨固端xdxddPxPx-dP1dP1dxr由孔道偏差引起的損失值與預(yù)應(yīng)力和孔道長度成正比xkPrkPPxxddd1負(fù)號表示dP1和Px方向相反五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l223PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力筋軸線張拉端錨固端xdxddPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2dxrPdPxPxddP2+dP1Px-dPxdxPPd

10、d2xPPP五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l224PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力筋軸線張拉端錨固端xdxddPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2dxrPdPxPxddP2+dP1Px-dPxddddd21xxxPxkPPPPxPPxxxkPPx00dddkxPPxln)(ekxxPP五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l225PPxPx-dPx預(yù)應(yīng)力筋軸線張拉端錨固端xdxddPxPx-dP1dP1dxrdP2dPxPx-dP2dxrPdPxPxddP2+dP1Px-dPx)(kxxePP)11 ()(kxxePPP)11 ()(

11、con2kxle考慮孔道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù)，教材表10-3預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁間的摩擦系數(shù)，教材表10-3五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l226采用兩端張拉可以減少l2張拉端錨固端con張拉端con張拉端con五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l227采用超張拉可以減少l2建議的張拉程序?yàn)?1.1con停2分鐘0.85con停2分鐘con張拉端錨固端con張拉端錨固端1.1con0.85concon五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失2. 管道摩擦損失管道摩擦損失 l228由于錨具、墊塊本身的變形，其間裂縫的壓緊及鋼筋在錨具中的滑移引起的損失

12、plEla1張拉端至錨固端之間的距離預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量張拉端錨具的變形和鋼筋的內(nèi)縮值，見教材表10-2五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失3.錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮損失損失 l129應(yīng)注意的幾個(gè)問題plEla1*由塊體拼裝的結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)考慮填逢由塊體拼裝的結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)考慮填逢間的預(yù)壓變形。當(dāng)采用混凝土或砂間的預(yù)壓變形。當(dāng)采用混凝土或砂漿為填逢材料時(shí)，每條縫的預(yù)壓變漿為填逢材料時(shí)，每條縫的預(yù)壓變形值為形值為1mm*先張法構(gòu)件，當(dāng)臺座長度超過先張法構(gòu)件，當(dāng)臺座長度超過100m時(shí)，可忽略時(shí)，可忽略l1*后張法構(gòu)件，后張法構(gòu)件，l1只考慮張拉端，因錨固端錨具在張拉過程只考慮張拉端，因錨固端錨

13、具在張拉過程中已被壓緊中已被壓緊五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失3.錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮損失損失 l130應(yīng)注意的幾個(gè)問題plEla1*此式不適用于曲線配筋此式不適用于曲線配筋的后張法構(gòu)件（具體算的后張法構(gòu)件（具體算法可參考相關(guān)文獻(xiàn)）法可參考相關(guān)文獻(xiàn)）錨固前的應(yīng)力圖錨固后的應(yīng)力圖摩擦力l1l1/2lfcon（0）五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失3.錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋回縮損失損失 l131溫度為t0時(shí)的應(yīng)力為con溫度升到t1時(shí)由于混凝土未結(jié)硬此處的應(yīng)力為con溫度回落到t0時(shí)由于混凝土已結(jié)硬和預(yù)應(yīng)力筋同時(shí)回縮，此處的應(yīng)力為con con混凝土蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí),預(yù)

14、應(yīng)力筋與臺座之間溫差引起的損失)N/mm(210200001. 000001. 0253tttEpl預(yù)應(yīng)力筋的線膨脹系數(shù)*采用二次升溫法可減少采用二次升溫法可減少l3:先在常溫下養(yǎng)護(hù)先在常溫下養(yǎng)護(hù),當(dāng)混當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到凝土的強(qiáng)度達(dá)到7.510N/mm2時(shí)再逐漸升溫時(shí)再逐漸升溫五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失4. 溫差應(yīng)力溫差應(yīng)力損失損失 l332預(yù)應(yīng)力筋在高應(yīng)力作用下，長度不變而應(yīng)力隨時(shí)間逐漸降低的現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛預(yù)應(yīng)力筋張拉后1小時(shí)內(nèi)約完成總松弛的50%，24小時(shí)內(nèi)完成總松弛的80%，以后逐漸收斂concon4)(bfaptl采用超張拉時(shí)為0.9，不采用時(shí)為1.0常數(shù)參見規(guī)范的相關(guān)內(nèi)容五、預(yù)應(yīng)

15、力五、預(yù)應(yīng)力損失損失5. 應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛損失損失 l433采用超張拉可以減少l4建議的張拉程序?yàn)?(1.051.1)con停25分鐘0con在高應(yīng)力下，本需1小時(shí)才能完成的損失，在25分鐘內(nèi)就完成了大部分五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失5. 應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛損失損失 l434收縮和徐變兩者相互有關(guān)，很難精確計(jì)算，為了簡化兩項(xiàng)損失可合并考慮DCfBAcupcl5受拉區(qū)或受壓區(qū)各自預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋率受拉區(qū)或受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋在各自合力作用點(diǎn)處混凝土的法向壓應(yīng)力高濕環(huán)境中可降低50%干燥環(huán)境中應(yīng)增加2030%系數(shù)系數(shù)A、B、C、D參見教材中的相關(guān)規(guī)定參見教材中的相關(guān)規(guī)定五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失

16、損失6. 混凝土收縮徐變混凝土收縮徐變損失損失 l535采用螺旋式預(yù)應(yīng)力筋作為配筋的環(huán)形構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力筋對混凝土的局部擠壓使構(gòu)件直徑減小所引起的損失當(dāng)d3m時(shí)MPa306l五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失7. 鋼筋擠壓混凝土鋼筋擠壓混凝土損失損失 l636預(yù)應(yīng)力損失的組合預(yù)應(yīng)力損失的組合先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件第一批損失第一批損失 l l I I l l1 1+ + l l2 2+ + l l3 3+ + l l4 4 l l1 1+ + l l2 2第二批損失第二批損失 l l II II l l5 5 l l4 4+ + l l5 5+ + l l6 6預(yù)應(yīng)力總損失的下限值先

17、張法構(gòu)件： l100N/mm2后張法構(gòu)件： l80N/mm2五、預(yù)應(yīng)力五、預(yù)應(yīng)力損失損失8. 預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力損失的組合損失的組合37ltrltrpepcdfltpetr當(dāng)采用驟然放松預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工工藝時(shí)，起點(diǎn)應(yīng)從距構(gòu)件末端0.25ltr處開始計(jì)算ltr六、預(yù)應(yīng)力六、預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)受力性能筋錨固區(qū)受力性能1. 先張法預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力先張法預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力傳遞長度傳遞長度382a2bAArzFl六、預(yù)應(yīng)力六、預(yù)應(yīng)力筋錨固區(qū)受力性能筋錨固區(qū)受力性能2. 后張法錨固區(qū)的局部受壓后張法錨固區(qū)的局部受壓39NtNtNt預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件（使用荷載下不帶裂縫）普通混凝土構(gòu)件（使用荷載下常帶裂縫）預(yù)應(yīng)力筋開裂前，荷

18、載-位移關(guān)系為線性的，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力增長較少開裂后，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力急增，進(jìn)入非線性階段七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析1. 受力特征受力特征40施工階段張拉預(yù)應(yīng)力筋conp預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：0c混凝土應(yīng)力：七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析2. 先張法構(gòu)件各階段的受力分析先張法構(gòu)件各階段的受力分析41施工階段完成第一批預(yù)應(yīng)力損失lIconp預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：0c混凝土應(yīng)力：澆注混凝土但不受力七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析2. 先張法構(gòu)件各階段的受力分析先張法構(gòu)件各階段的受力分析42施工階段放松預(yù)應(yīng)力筋peIconlIEppcI 預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：0()conlIpp

19、cIAA混凝土應(yīng)力：pcIpEpAAA) 1(0cpEpEEppcIEplIconppcIAAA)()(七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析2. 先張法構(gòu)件各階段的受力分析先張法構(gòu)件各階段的受力分析43施工階段完成第二批損失peIIconlIlIIEppcII 預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：0)(AAplIIlIconpcII混凝土應(yīng)力：pcIIpEpAAA) 1(0cpEpEEppcIIEplIIlIconppcIIAAA)()(混凝土中的有效預(yù)壓應(yīng)力七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析2. 先張法構(gòu)件各階段的受力分析先張法構(gòu)件各階段的受力分析44加載階段加載至混凝土中的應(yīng)力為0pcIIEp

20、lIIlIconp0c混凝土應(yīng)力：plIIlIcontAN)(0c=0Nt0lIIlIconp預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析2. 先張法構(gòu)件各階段的受力分析先張法構(gòu)件各階段的受力分析45加載階段加載至混凝土開裂lIIlIconptcf混凝土應(yīng)力：)()(ptptEplIIlIconcrAAfAfNtEplIIlIconpf預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：ftNcr七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析2. 先張法構(gòu)件各階段的受力分析先張法構(gòu)件各階段的受力分析46加載階段加載到破壞0c混凝土應(yīng)力：ppytuAfNpypf預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：Ntu七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的

21、分析2. 先張法構(gòu)件各階段的受力分析先張法構(gòu)件各階段的受力分析47施工階段穿預(yù)應(yīng)力筋conp預(yù)應(yīng)力筋：0c混凝土：0p預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：0c混凝土應(yīng)力：七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析3. 后張法構(gòu)件各階段的受力分析后張法構(gòu)件各階段的受力分析48施工階段張拉鋼筋完成第一批預(yù)應(yīng)力損失peIconlI鋼筋應(yīng)力：nplIpcIAA)(con混凝土應(yīng)力：孔洞截面積凈面積： AAnpcIpeIconlIEppcI 鋼筋應(yīng)力：0()conlIppcIAA混凝土應(yīng)力：pcI七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析3. 后張法構(gòu)件各階段的受力分析后張法構(gòu)件各階段的受力分析49施工階段完成第二批損失

22、peIIconlIlII預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：pplIIlIpcIIAAA)(con混凝土應(yīng)力：混凝土中的有效預(yù)壓應(yīng)力pcIIpcII0()conlIlIIppcIIAA混凝土應(yīng)力：peIIconlIlIIEppcII 預(yù)應(yīng)力筋：七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析3. 后張法構(gòu)件各階段的受力分析后張法構(gòu)件各階段的受力分析50加載階段加載至混凝土中的應(yīng)力為00c混凝土應(yīng)力：ppcIIEplIIlIconAN)(0tpcIIEplIIlIconp預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：c=0Np0lIIlIconp預(yù)應(yīng)力筋：0c混凝土：Nt0七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析3. 后張法構(gòu)件各階段的受力分析后張

23、法構(gòu)件各階段的受力分析51加載階段加載至混凝土開裂tcf混凝土應(yīng)力：)()(contptptEppcIIEplIIlIcrAAfAfNtEppcIIEplIIlIpfcon預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：NtcrftftNcrtcf混凝土：tEplIIlIpfcon預(yù)應(yīng)力筋：七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析3. 后張法構(gòu)件各階段的受力分析后張法構(gòu)件各階段的受力分析52加載階段加載到破壞0c混凝土應(yīng)力：ppyuAfNtpypf預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：Nupypf預(yù)應(yīng)力筋：0c混凝土：Ntu七、軸心七、軸心受拉構(gòu)件的分析受拉構(gòu)件的分析3. 后張法構(gòu)件各階段的受力分析后張法構(gòu)件各階段的受力分析53使用階段的承載力驗(yàn)

24、算施工階段的承載力驗(yàn)算抗裂和裂縫寬度驗(yàn)算構(gòu)造要求八、軸心八、軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)1. 基本內(nèi)容基本內(nèi)容54NtuNtusyppyutAfAfNNt非預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積八、軸心八、軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)2. 使用階段的承載力驗(yàn)算使用階段的承載力驗(yàn)算558 . 0cccf放松鋼筋或張拉并錨固鋼筋時(shí)混凝土承受的預(yù)壓應(yīng)力放松鋼筋或張拉并錨固鋼筋時(shí)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度放松預(yù)應(yīng)力筋或張拉并錨固預(yù)應(yīng)力筋時(shí)cccc0()conlIpccpcIAA先張法：npconccAA后張法：八、軸心八、軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)3. 施工階段的承載力驗(yàn)算施工階段的承載力驗(yàn)算5

25、6后張法構(gòu)件端部的局部受壓承載力ahah/2ah八、軸心八、軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)3. 施工階段的承載力驗(yàn)算施工階段的承載力驗(yàn)算57后張法構(gòu)件端部的局部受壓承載力ahln5 . 1AfFclplAFcon2 . 1八、軸心八、軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)3. 施工階段的承載力驗(yàn)算施工階段的承載力驗(yàn)算58見第十一章中的相關(guān)內(nèi)容見第十一章中的相關(guān)內(nèi)容八、軸心八、軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)4. 抗裂度和裂縫寬度驗(yàn)算抗裂度和裂縫寬度驗(yàn)算59鋼筋間距、保護(hù)層厚度鋼筋間距、保護(hù)層厚度預(yù)留孔道的直徑、間距預(yù)留孔道的直徑、間距孔道的灌漿孔道的灌漿后張法構(gòu)件端部的構(gòu)造后張法構(gòu)件端部的構(gòu)造非預(yù)

26、應(yīng)力鋼筋的設(shè)置非預(yù)應(yīng)力鋼筋的設(shè)置可參見有關(guān)可參見有關(guān)教材和資料教材和資料八、軸心八、軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)受拉構(gòu)件的設(shè)計(jì)5. 構(gòu)造要求構(gòu)造要求60PPP不考慮損失的反拱值不考慮自重有效預(yù)應(yīng)力引起的反拱值考慮自重的反拱值下邊緣的應(yīng)力為0開裂進(jìn)入塑性承載力極限九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析1. 受力特征受力特征61放松預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)第一批損失時(shí)ApAp（Ep-1）Ap（Ep-1）Apypypy0y0e0I(con-lI)Ap(con-lI)ApNpI預(yù)應(yīng)力筋的合力預(yù)應(yīng)力筋的合力) ()(conconplIplIpIAAN合力的位置合力的位置pIpplIpplIINyAyAeconcon0)()(九

27、、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法62放松預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)第一批損失時(shí)pc0Ipc0IpcIpeIAppeIApyApAp（Ep-1）Ap（Ep-1）Apypypy0y0e0I(con-lI)Ap(con-lI)ApNpI任一點(diǎn)處混任一點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力凝土的應(yīng)力000IyeNANIpIpIpcI折算截面積折算慣性矩九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法63放松預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)第一批損失時(shí)pc0Ipc0IpcIpeIAppeIApyApAp（Ep-1）Ap（Ep-1）Apypypy0y0e0I(con-lI)Ap(

28、con-lI)ApNpI預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)力peIconlIEppcI 壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土的法向應(yīng)力拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土的法向應(yīng)力peIconlIEppcI 九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法64出現(xiàn)第二批損失時(shí)pc0IIpc0IIpcIIpeIIAppeIIApye0II(con-l)Ap(con-l)ApNpII預(yù)應(yīng)力筋的合力預(yù)應(yīng)力筋的合力) ()(conconplplpIIAAN合力的位置合力的位置pIIpplpplIINyAyAeconcon0)()(九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段

29、受力分析先張法先張法65出現(xiàn)第二批損失時(shí)pc0IIpc0IIpcIIpeIIAppeIIApye0II(con-l)Ap(con-l)ApNpI任一點(diǎn)處混任一點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力凝土的應(yīng)力000IyeNANIIpIIpIIpcII預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)力peIIconlEppcII peIIconlEppcII 九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法66開裂前pc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApytcpAppApMt- pc0IIc+ pc0II（peII+p）Ap（peII-p）ApM+=荷載引起荷載引起混凝土截混凝土截面的應(yīng)力面的應(yīng)

30、力0IMycM荷載引起荷載引起預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力的應(yīng)力0ppEpMyI0ppEpMyI九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法67開裂前00IIpct全截面受全截面受壓壓pc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApytcpAppApM+=t- pc0IIc+ pc0II（peII+p）Ap（peII-p）ApM九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法68開裂前受拉邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為0000WMIIpcpc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApyt =pc0IIcpm0Appm0ApM0+=

31、c+ pc0II（peII+pm0）Ap（peII-pm0）ApM0換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法69開裂前受拉邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為0pc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApyt =pc0IIcpm0Appm0ApM0+=c+ pc0II（peII+pm0）Ap（peII-pm0）ApM0預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)力00/pconlEppcIIEppM yI 00/pconlEppcIIEppconlM yI 九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法70開裂時(shí)p

32、c0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApytcpcrAppcrApMcrftc+ pc0II（peII+pcr）Ap（peII-pcr）ApMcr+=000)(WfWMtIIpctcr受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法71開裂時(shí)pc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApytcpcrAppcrApMcrftc+ pc0II（peII+pcr）Ap（peII-pcr）ApMcr+=預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)力0/pconlEppcIIEpcrpMyI 00/pconlEppcIIEppEptconlEptM y

33、Iff 九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法72破壞時(shí)當(dāng)當(dāng)x xb時(shí)，時(shí)，Ap能屈服，但能屈服，但Ap不一定屈服。計(jì)算分析方法同普通不一定屈服。計(jì)算分析方法同普通混凝土梁。混凝土梁。fcfpyAp pApMux九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析2. 各階段受力分析各階段受力分析先張法先張法73張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)ApAp預(yù)應(yīng)力筋的合力預(yù)應(yīng)力筋的合力) ()(22plconplconpAAN合力的位置合力的位置ppplconpplconNyAyAe220)()(e0(con-l2)Ap(con-l2)ApNpypypynyn注意：分批注意：分批張拉預(yù)應(yīng)力

34、張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，要考筋時(shí)，要考慮混凝土回慮混凝土回縮引起的損縮引起的損失！失！九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法74張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)ApApe0(con-l2)Ap(con-l2)ApNpypypynyn任一點(diǎn)處混任一點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力凝土的應(yīng)力npnppcIyeNAN0凈截面積凈截面慣性矩pc0pc0pcpeAppeApy九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法75完成第一批損失時(shí)ApApe0I(con-lI)Ap(con-lI)ApNpIypypynyn預(yù)應(yīng)力筋的合力預(yù)應(yīng)力筋的合力) ()(plIconp

35、lIconpIAAN合力的位置合力的位置pIpplIconpplIconINyAyAe0)()(pcI0pcI0pcIpeIAppeIApy九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法76完成第一批損失時(shí)ApApe0I(con-lI)Ap(con-lI)ApNpIypypynyn任一點(diǎn)處混任一點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力凝土的應(yīng)力nIpInpIpcIIyeNAN0凈截面積凈截面慣性矩pcI0pcI0pcIpeIAppeIApy九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法77完成第二批損失時(shí)ApApe0II(con-l)Ap(con

36、-l)ApNpIIypypynynpcI0pcII0pcIIpeIIAppeIIApy預(yù)應(yīng)力筋的合力預(yù)應(yīng)力筋的合力) ()(conconplplpIIAAN合力的位置合力的位置pIIpplconpplconIINyAyAe0)()(九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法78完成第二批損失時(shí)ApApe0II(con-l)Ap(con-l)ApNpIIypypynynpcI0pcII0pcIIpeIIAppeIIApy任一點(diǎn)處混任一點(diǎn)處混凝土的應(yīng)力凝土的應(yīng)力000IyeNANIIpIIpIIpcII換算截面積換算截面慣性矩九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的

37、分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法79開裂時(shí)pc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApytcpcrAppcrApMcrftc+ pc0II（peII+pcr）Ap（peII-pcr）ApMcr+=預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)力0con/IyMpcrlp00/pconlEppEptconlEppcIIEptM yIff 九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法80開裂前受拉邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為0000WMIIpcpc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApyt =pc0IIcpm0Appm0ApM0+=c+ pc0II（pe

38、II+pm0）Ap（peII-pm0）ApM0換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法81開裂前受拉邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力為0pc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIApyt =pc0IIcpm0Appm0ApM0+=c+ pc0II（peII+pm0）Ap（peII-pm0）ApM0預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力應(yīng)力00con/IyMpElppcIIElpElpIyMcon00con/九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法82開裂時(shí)pc0IIpc0IIcIIpeIIAppeIIAp

39、ytcpcrAppcrApMcrftc+ pc0II（peII+pcr）Ap（peII-pcr）ApMcr+=000)(WfWMtIIpctcr受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法83破壞時(shí)當(dāng)當(dāng)x xb時(shí)，時(shí)，Ap能屈服，但能屈服，但Ap不一定屈服。計(jì)算分析方法同普通不一定屈服。計(jì)算分析方法同普通混凝土梁。混凝土梁。fcfpyAp pApMux九、受彎九、受彎構(gòu)件的分析構(gòu)件的分析3. 各階段受力分析各階段受力分析后張法后張法84基本計(jì)算公式fpyApMu1fcCfyAsxbhh0AsAsApApfyAspAp)( )()2(

40、00011ssypppcusyppysyppcahAfahAxhbxfMAfAfAfAbxf十、受彎十、受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)1. 使用階段正截面承載力的計(jì)算使用階段正截面承載力的計(jì)算85界限受壓區(qū)相對高度有屈服點(diǎn)的鋼筋(fpy-p0)/Epcuxnbh0平衡破壞適筋破壞超筋破壞p0/Ep00.81.00.0033bpyppfE受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為0時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力lpcon0先張法后張法0pconlEppcII 十、受彎十、受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)1. 使用階段正截面承載力的計(jì)算使用階段正截面承載力的計(jì)算86界限受壓區(qū)相對高度無屈服點(diǎn)的鋼筋py-p0/Epcuxnbh

41、0平衡破壞適筋破壞超筋破壞p0/Ep000.80.8/0.0021.01.00.00330.00330.0033bpypppyppEfE受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為0時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力lpcon0先張法后張法0pconlEppcII 0.002fpypy=0.002+fpy/Ep十、受彎十、受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)1. 使用階段正截面承載力的計(jì)算使用階段正截面承載力的計(jì)算87p的取值hcuxn=x/1ph-appy- p0)(con0lpyppypff先張法后張法0()ppyppyconlEppcIIff 受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為0時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力十、受彎十、受彎

42、構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)1. 使用階段正截面承載力的計(jì)算使用階段正截面承載力的計(jì)算88bpbpyssbypcsuAfAfVVVsin8 . 0sin8 . 0計(jì)算截面上完成所有預(yù)應(yīng)力損失后預(yù)應(yīng)力筋施加于混凝土上的壓力的合力005. 0ppNV 003 . 0AfNcp003 . 0AfNcp十、受彎十、受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)2. 使用階段斜截面承載力的計(jì)算使用階段斜截面承載力的計(jì)算8955concon0)()(slslplplpAAAAN先張法后張法55concon0) ()(slslppcIIElppcIIElpAAAANe0II(con-l)Ap(con-l)ApNpII十、受彎十、受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)2. 使用階段斜截面承載力的計(jì)算使用階段斜截面承載力的計(jì)算90見第十一章中的相關(guān)內(nèi)容！見第十一章中的相關(guān)內(nèi)容！十、受彎十、受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)3. 使用階段正截面抗裂度驗(yàn)算使用階段正截面抗裂度驗(yàn)算91見第十一章中的相關(guān)內(nèi)容！見第十一章中的相關(guān)內(nèi)容！十、受彎十、受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)構(gòu)件的設(shè)計(jì)4. 使用階段正截面裂縫寬度計(jì)算使用階段正截面裂縫寬度計(jì)算92見第十一章中的相關(guān)內(nèi)容！見第十一章中的相關(guān)內(nèi)