預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.pptx

1、現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)碩士研究生課程1第一章預(yù)應(yīng)力混凝土總論一、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)定義(1) 普通混凝土由于抗拉強(qiáng)度低，混凝土易開(kāi)裂， 荷載較大，裂縫寬度較大，同時(shí)構(gòu)件撓度較大。(2)為防止混凝土受拉開(kāi)裂，預(yù)先讓受拉區(qū)混凝土在承受外荷載之前承受壓應(yīng)力 ，因此當(dāng)混凝土開(kāi)裂，外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力為：預(yù)壓應(yīng)力2預(yù)先對(duì)受拉區(qū)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的方法：1. 先張法先將鋼筋張拉到兩固定臺(tái)座上，再澆混凝土，養(yǎng)護(hù)到混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，將張拉的鋼筋放松，由于鋼筋與混凝土已具有一定粘結(jié)，因此鋼筋通過(guò)與混凝土的粘結(jié)作用，給混凝土施加了預(yù)壓應(yīng)力，在混凝土構(gòu)件端部不需要預(yù)應(yīng)力錨具。先張法主要用于施工中、小型預(yù)應(yīng)力預(yù)制構(gòu)件。例如：

2、預(yù)應(yīng)力空心預(yù)制板32.后張法先澆混凝土，待達(dá)到一定強(qiáng)度后，再用千斤頂張拉鋼筋，然后將錨具固定到位，放松鋼筋，鋼筋通過(guò)錨具固定到混凝土構(gòu)件兩端。需要配置專門(mén)的預(yù)應(yīng)力錨具。后張法主要用于施工預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。本課程內(nèi)容主要針對(duì)后張預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)而言。一般有兩種形式： 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)4. Prestressed Concrete 53.電熱法將鋼筋通電加熱伸長(zhǎng)，待鋼筋伸長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度，將錨具設(shè)置在混凝土結(jié)構(gòu)上，然后斷電冷卻后，鋼筋通過(guò)錨具固定到混凝土結(jié)構(gòu)上。需要配置專門(mén)的預(yù)應(yīng)力錨具。電熱法主要用于施工預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，尤其是環(huán)形混凝土結(jié)構(gòu)，如圓形水塔，圓形筒倉(cāng)等。預(yù)應(yīng)力筋，不提預(yù)應(yīng)力鋼

3、筋6二、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)改善結(jié)構(gòu)使用性能 均勻結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、提高抗裂能力或減小裂縫寬度、抵消外部荷載作用，反拱可以減小結(jié)構(gòu)撓度等。(2)充分利用高強(qiáng)鋼筋 普通混凝土結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼筋無(wú)法充分發(fā)揮強(qiáng)度，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)由于對(duì)高強(qiáng)鋼筋預(yù)先施加了較高的預(yù)拉力，預(yù)先產(chǎn)生了較大拉應(yīng)變，因此可以使高強(qiáng)鋼筋在結(jié)構(gòu)破壞前達(dá)到名義屈服強(qiáng)度或屈服強(qiáng)度。73.較強(qiáng)的裂縫閉合與變形恢復(fù)性能卸載時(shí)，開(kāi)裂裂縫基本閉合，變形基本恢復(fù)4.提高抗剪承載能力混凝土預(yù)壓應(yīng)力延緩了斜裂縫產(chǎn)生，增大截面剪壓區(qū)面積，并且混凝土壓應(yīng)力提高了混凝土抗剪強(qiáng)度，因此提高抗剪承載能力。5.減小截面高度，減輕自重。6.提高抗疲勞強(qiáng)度預(yù)壓應(yīng)力可降低鋼筋應(yīng)力循

4、環(huán)幅度，增加疲勞壽命。7.經(jīng)濟(jì)性較好，但材料單價(jià)較高。8三、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的基本形式1.房屋結(jié)構(gòu)(1)預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)(2)預(yù)應(yīng)力混凝土平板結(jié)構(gòu)一般為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土(3)預(yù)應(yīng)力混凝土門(mén)架結(jié)構(gòu)(4)預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)(5)預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)(6)預(yù)應(yīng)力空間鋼結(jié)構(gòu)(7)預(yù)應(yīng)力鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)(8)預(yù)應(yīng)力砌體結(jié)構(gòu)92.橋梁結(jié)構(gòu)3.特種結(jié)構(gòu)(1)預(yù)應(yīng)力混凝土水池、筒倉(cāng)(2)預(yù)應(yīng)力混凝土核安全殼(3)預(yù)應(yīng)力混凝土體育看臺(tái)(4)預(yù)應(yīng)力混凝土高聳結(jié)構(gòu)4.路面結(jié)構(gòu)5.加固改造結(jié)構(gòu)10四、力學(xué)概念1.預(yù)加力使混凝土成為彈性材料 Prestressed Concrete Reinforced Concret

5、e11預(yù)應(yīng)力使混凝土可以承擔(dān)較大的拉應(yīng)力。即使與普通混凝土截面相同，但預(yù)應(yīng)力推遲了混凝土進(jìn)入非線性狀態(tài)的歷程，因此預(yù)應(yīng)力混凝土仍然具有比普通鋼筋混凝土剛度大的特性。122.對(duì)混凝土構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，使高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)度等級(jí)混凝土能協(xié)同工作,能充分利用高強(qiáng)鋼筋,以提高構(gòu)件承載能力。鋼筋要達(dá)屈服強(qiáng)度,必須產(chǎn)生較大的應(yīng)變。對(duì)鋼筋施加預(yù)拉力是預(yù)先給鋼筋提供初應(yīng)變，而外荷載作用使鋼筋在初應(yīng)變基礎(chǔ)上變形，從而使鋼筋在混凝土破壞時(shí)達(dá)到屈服應(yīng)變。另外，對(duì)鋼筋施加預(yù)拉力相應(yīng)為混凝土提供了一個(gè)較大的預(yù)壓力，因此只能采用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土。133.施加預(yù)應(yīng)力是實(shí)現(xiàn)部分荷載平衡的一種手段。144.施加預(yù)應(yīng)力是實(shí)現(xiàn)截面彎矩平

6、衡的一種手段?；炷潦芷膲毫κ够炷潦芷膹澗鼗炷潦芸倧澗厝?，則混凝土軸心受壓，無(wú)彎矩（抽掉預(yù)應(yīng)力筋）15因此，只要按配預(yù)應(yīng)力筋，就能保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土軸心受壓，構(gòu)件無(wú)彎曲變形，無(wú)撓度165. 施加預(yù)應(yīng)力是實(shí)現(xiàn)截面受力平衡的一種手段。預(yù)應(yīng)力筋拉力，混凝土壓力 混凝土受壓區(qū)高度 令 ，則若使混凝土軸心受壓，則，可得：（不抽掉預(yù)應(yīng)力筋）17五、預(yù)應(yīng)力混凝土分類(lèi)1.國(guó)外分類(lèi):全預(yù)應(yīng)力：混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力有限預(yù)應(yīng)力：全部荷載作用下,出現(xiàn)有限拉應(yīng)力 長(zhǎng)期持續(xù)荷載作用下,不出現(xiàn)拉應(yīng)力部分預(yù)應(yīng)力：全部荷載最不利組合作用下,出現(xiàn)裂縫2.我國(guó)分類(lèi)全預(yù)應(yīng)力、部分預(yù)應(yīng)力(類(lèi)構(gòu)件、B類(lèi)構(gòu)件)183、預(yù)應(yīng)力度

7、(1)受彎或軸拉構(gòu)件預(yù)應(yīng)力度定義：(按使用階段定義) 消壓彎矩、消壓軸力（構(gòu)件控制截面預(yù)壓 受拉邊緣應(yīng)力抵消到零時(shí)的彎矩、軸力) 使用荷載（不包括預(yù)加力）標(biāo)準(zhǔn)組合作用 下控制截面的彎矩、軸力19全預(yù)應(yīng)力：部分預(yù)應(yīng)力：鋼筋混凝土：(2)用材料強(qiáng)度關(guān)系表達(dá) (按極限狀態(tài)定義)全預(yù)應(yīng)力：部分預(yù)應(yīng)力：鋼筋混凝土：204.體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土5.體外預(yù)應(yīng)力混凝土21六、預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)發(fā)展1.發(fā)展歷史1866年，美國(guó)工程師Jackson首先將預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)。美國(guó)Steiner，Dill等對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的嘗試均沒(méi)有成功。主要原因：預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度太低，張拉

8、應(yīng)力不大，由于預(yù)應(yīng)力損失造成有效預(yù)應(yīng)力幾乎消失。221928年法國(guó)工程師Freyssinet(弗萊西奈特)提出：預(yù)應(yīng)力混凝土必須采用高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土。這是預(yù)應(yīng)力混凝土在理論上的關(guān)鍵突破。 Freyssinet成為現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力之父。1938年德國(guó)Hoyer研究成功先張法預(yù)應(yīng)力工藝。美國(guó)華裔林同炎(T.Y.Lin)發(fā)明預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分析的等效荷載法，將現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)推上了設(shè)計(jì)舞臺(tái)。 林同炎被稱為預(yù)應(yīng)力先生。我國(guó)房屋建筑首先應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力混凝土屋架，再逐步應(yīng)用于預(yù)制混凝土構(gòu)件，現(xiàn)在已在大跨度混凝土結(jié)構(gòu)中大量應(yīng)用。232.現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力最新發(fā)展(1)結(jié)構(gòu)型式與體系1) 結(jié)構(gòu)型式 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力

9、結(jié)構(gòu)、 體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)2) 結(jié)構(gòu)體系房屋建筑：框架結(jié)構(gòu)、門(mén)架結(jié)構(gòu)、平板結(jié)構(gòu)高層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層、鋼結(jié)構(gòu)、鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)特種結(jié)構(gòu)：橋梁工程：24(2) 預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論1)設(shè)計(jì)方法概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法2)部分預(yù)應(yīng)力與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)部分預(yù)應(yīng)力混凝土 全預(yù)應(yīng)力混凝土具有缺陷 a. 混凝土壓應(yīng)力過(guò)高，徐變大，反拱大 b. 端部錨具過(guò)于集中 c. 延性差，抗震能力差25 全預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)阻尼小，耗能差，滯回環(huán)窄，地震作用下位移大，并且高強(qiáng)鋼筋、高強(qiáng)混凝土塑性差，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)延性差。地震作用下，存在錨具破壞，預(yù)應(yīng)力脆斷等二次破壞。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)用a.預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度不能充分發(fā)揮b.無(wú)粘

10、結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)承載能力低于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié) 構(gòu)，因此無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋配筋量增大。c.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)施工方便。263)預(yù)應(yīng)力超靜定結(jié)構(gòu)次內(nèi)力與內(nèi)力重分布4)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)抗震理論5) 空間曲線預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分析6)結(jié)構(gòu)耐久性：目前還需要做大量的工作。(3) 預(yù)應(yīng)力施工工藝研究 高噸位張拉千斤頂?shù)难芯?減小預(yù)應(yīng)力松弛施工工藝研究27FIP：國(guó)際預(yù)應(yīng)力協(xié)會(huì)CEB: 歐洲混凝土委員會(huì)28 第二章預(yù)應(yīng)力材料第一節(jié)預(yù)應(yīng)力筋一、預(yù)應(yīng)力筋要求1.高強(qiáng)度鋼材中添加合金元素冷拔、冷拉提高鋼材屈服強(qiáng)度通過(guò)熱處理提高鋼材強(qiáng)度2塑性較好具有一定拉斷延伸率要求、彎折次數(shù)要求3.粘結(jié)性能較好選用刻痕鋼絲、鋼鉸線改善預(yù)應(yīng)力筋與混凝土之間

11、的粘結(jié)性能29二、預(yù)應(yīng)力筋種類(lèi)金屬預(yù)應(yīng)力筋、非金屬預(yù)應(yīng)力筋金屬預(yù)應(yīng)力筋：高強(qiáng)鋼筋、高強(qiáng)鋼絲、鋼鉸線非金屬預(yù)應(yīng)力筋：纖維增強(qiáng)塑料預(yù)應(yīng)力筋（FRP筋）1.高強(qiáng)鋼筋冷拉熱軋低合金鋼筋：冷拉級(jí)、冷拉級(jí)、冷拉級(jí)鋼筋、冷拉Q275鋼筋熱處理低合金鋼筋：級(jí)鋼經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理，也稱為級(jí)鋼筋。30高強(qiáng)鋼筋焊接性能不穩(wěn)定，因此常在鋼筋端部冷軋螺紋或直接生產(chǎn)無(wú)縱肋的精軋螺紋鋼筋，在端部用螺紋套筒連接接長(zhǎng)。高強(qiáng)鋼筋一般不焊接。2高強(qiáng)鋼絲冷拉型、矯直回火型兩種形式外形：光面、刻痕、螺旋肋三種直徑：2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0、12.2高強(qiáng)鋼絲由優(yōu)質(zhì)碳素鋼經(jīng)過(guò)一系列生產(chǎn)工藝后冷拔

12、制成。預(yù)應(yīng)力鋼絲經(jīng)過(guò)矯直回火后，可消除鋼絲冷拔過(guò)程中的殘余應(yīng)力，其比例極限、屈服強(qiáng)度、彈性模量均有所提高，但松弛仍較大，成為消除應(yīng)力鋼絲。若按“穩(wěn)定化”要求矯直回火，其松弛僅為普通鋼絲的0.250.33左右，成為低松弛鋼絲。31我國(guó)消除應(yīng)力鋼絲分為：普通松弛(級(jí)松弛）、低松弛(級(jí)松弛）3.鋼絞線將冷拔鋼絲以一根稍粗直鋼絲為中心，其余鋼絲圍繞該鋼絲進(jìn)行螺旋狀絞扭而成，再經(jīng)過(guò)低溫回火處理。普通松弛鋼絞線、低松弛鋼絞線、鍍鋅鋼絞線、環(huán)氧涂層鋼絞線、拔模鋼絞線規(guī)格：2股、3股、7股、19股7股鋼絞線在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中最常用。324.非金屬預(yù)應(yīng)力筋纖維增強(qiáng)塑料預(yù)應(yīng)力筋（FRP筋），包括：玻璃纖維增強(qiáng)塑料預(yù)應(yīng)

13、力筋（GFRP筋）芳綸纖維增強(qiáng)塑料預(yù)應(yīng)力筋（AFRP筋）碳纖維增強(qiáng)塑料預(yù)應(yīng)力筋（CFRP筋）表面形態(tài)：光滑、螺紋或網(wǎng)狀力學(xué)特點(diǎn)：抗拉強(qiáng)度高、抗腐蝕性能好、重量小、熱膨脹系數(shù)與混凝土相近、抗磁性能強(qiáng)、耐疲勞性能好、彈性模量小、抗剪強(qiáng)度低。目前該結(jié)構(gòu)處于研究當(dāng)中。33三、預(yù)應(yīng)力筋力學(xué)性能1. 應(yīng)力應(yīng)變曲線高強(qiáng)鋼筋或鋼絲曲線的計(jì)算模型: 無(wú)明顯屈服臺(tái)階的高強(qiáng)鋼筋或鋼絲，其 模型如下： 34高強(qiáng)鋼筋或鋼絲曲線的計(jì)算模型: 無(wú)明顯屈服臺(tái)階的高強(qiáng)鋼筋或鋼絲，其 模型一般采用Ramberg-Osgood多項(xiàng)式的形式，表達(dá)式為：當(dāng)時(shí)， 鋼筋彈性比例極限，根據(jù)試驗(yàn)極限抗拉強(qiáng)度 35當(dāng)鋼筋曲線通過(guò)原點(diǎn)，其原點(diǎn)處曲

14、線斜率為通過(guò)應(yīng)力為，應(yīng)變?yōu)榈臈l件應(yīng)力點(diǎn)，則：可得：36. 式中 n 值約在(730)之間，n 值愈大非彈性部分曲線愈平緩。因此，鋼筋曲線的計(jì)算模型為： 我國(guó)一般取，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果?。?，。37FRP筋應(yīng)力應(yīng)變曲線：線彈性383.預(yù)應(yīng)力筋的松弛 持續(xù)高應(yīng)力作用下,鋼材應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象稱為松弛 應(yīng)力與溫度不變,鋼材應(yīng)變隨時(shí)間而增加現(xiàn)象稱為蠕變。 預(yù)應(yīng)力筋松弛試驗(yàn)一般在20，初始應(yīng)力 ， 以 1000小時(shí)作為推斷長(zhǎng)期松弛的依據(jù)。 可見(jiàn)，第一小時(shí)松弛非常顯著。 時(shí)間(h) 1 5 20 100 200 5001000 松 弛15%25%35%55%65%85%100%39應(yīng)力狀態(tài)對(duì)松弛影響較大

15、。彈性狀態(tài) 幾乎沒(méi)有松弛。溫度對(duì)松弛影響更大。 0.6 0.7 0.8 一類(lèi) 4.5% 8% 12% 二類(lèi) 1% 2% 4.5% 溫 度 20 40 60 初始1000h 1 1.9 3.3 30年后1000h 1 1.9 2.7 100 7.8 6.240因此，當(dāng)采用蒸汽養(yǎng)護(hù)或高溫工作的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮溫度對(duì)預(yù)應(yīng)力松弛損失的影響。 4.預(yù)應(yīng)力筋疲勞41第二節(jié)非預(yù)應(yīng)力筋縱筋：HRB335、HRB400箍筋：HPB235由于預(yù)應(yīng)力筋沒(méi)有明顯屈服臺(tái)階，因此全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)延性較差，結(jié)構(gòu)破壞幾乎沒(méi)有明顯預(yù)兆。采用部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可提高其變形能力，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)延性，一般預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)都需要配置一定比例的非預(yù)應(yīng)力筋

16、。42第三節(jié)混凝土一、對(duì)混凝土要求高強(qiáng)度、小變形（包括收縮、徐變）輕質(zhì)、高性能（早硬、早強(qiáng)）1.高強(qiáng)度可以發(fā)揮材料強(qiáng)度，減小截面尺寸和自重可以減小彈性及塑性變形可以有較高抗拉強(qiáng)度、局部抗壓強(qiáng)度、粘結(jié)性能最好能夠早期高強(qiáng)我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土一般不低于C40。432.低收縮、低徐變 可以減小混凝土收縮徐變產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。水灰比、水泥用量、含水量骨料養(yǎng)護(hù)條件構(gòu)件尺寸工作應(yīng)力纖維減水劑高效減水劑對(duì)混凝土徐變幾乎沒(méi)有影響。443.早硬、早強(qiáng)高效減水劑（超塑化劑）能使混凝土早硬、早強(qiáng)，加快施工進(jìn)度。45二、混凝土種類(lèi) 普通混凝土、高強(qiáng)混凝土、高性能混凝土、輕骨料混凝土1.普通混凝土2.高強(qiáng)混凝土：C50及其

17、以上混凝土 可以減小截面尺寸，降低用鋼量，在高層結(jié)構(gòu)中應(yīng)用很有意義。3.高性能混凝土高早期強(qiáng)度、高驗(yàn)收強(qiáng)度、高彈性模量高耐久性良好工作性能可配制坍落度152203mm，及坍落度大于203mm流態(tài)混凝土464.輕骨料混凝土混凝土一般強(qiáng)度自重較小，因此跨度越大，自重在荷載占的份額約大，造成結(jié)構(gòu)配筋提高較大。因此，輕骨料混凝土應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)意義較大。47三、 混凝土力學(xué)性能1.應(yīng)力應(yīng)變曲線1、相對(duì)穩(wěn)定期.微裂縫略有發(fā)展，有些會(huì)閉合，彈性狀態(tài)2、穩(wěn)定裂縫發(fā)展期微裂縫增多發(fā)展，但荷載不增大，微裂縫發(fā)展停滯3、不穩(wěn)定裂縫發(fā)展期微裂縫沿壓應(yīng)力方向發(fā)展、連通，構(gòu)成平行壓應(yīng)力方向的連續(xù)裂縫，形成縱向劈裂裂

18、縫，將試件分成小柱體。應(yīng)力維持不變，裂縫會(huì)繼續(xù)增加，不再保持穩(wěn)定。（使用階段）48混凝土下降段存在反彎點(diǎn)、收斂點(diǎn)，混凝土破壞后存在殘余強(qiáng)度，但不穩(wěn)定，在結(jié)構(gòu)分析中一般可以不考慮。2.混凝土變形混凝土在 時(shí)刻,承受不變應(yīng)力 的混凝土構(gòu)件,在時(shí)刻 的總應(yīng)變 為:493. 混凝土收縮、徐變混凝土收縮： 混凝土水分蒸發(fā)及其他物理化學(xué)原因產(chǎn)生的體積縮小?；炷列熳儯?荷載長(zhǎng)期作用產(chǎn)生的隨時(shí)間增長(zhǎng)的變形。 混凝土收縮、徐變將造成預(yù)應(yīng)力損失。(1)混凝土收縮初期發(fā)展較快CEB-FIP（1978)建議：50(2)混凝土徐變混凝土在應(yīng)力作用下產(chǎn)生變形，包括兩部分：(1) 齡期施加應(yīng)力立刻產(chǎn)生的初始應(yīng)變 (2)

19、應(yīng)力持續(xù)作用不斷增大的應(yīng)變，稱為徐變當(dāng)應(yīng)力，混凝土變形增長(zhǎng)收斂于極限值當(dāng)應(yīng)力，混凝土進(jìn)入不穩(wěn)定裂縫發(fā)展期，變形不再收斂，當(dāng)變形達(dá)到某一極限狀態(tài)，雖然混凝土應(yīng)力不超過(guò)其抗壓強(qiáng)度，但混凝土仍發(fā)生破壞。因此稱為混凝土長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度。51彈性恢復(fù)、彈性后效：當(dāng)應(yīng)力卸載到零，混凝土產(chǎn)生即時(shí)恢復(fù)變形，為彈性恢復(fù)隨時(shí)間增長(zhǎng)，再緩慢產(chǎn)生少量恢復(fù)變形，為彈性后效即使如此，仍有大量殘余變形不能恢復(fù)。52 混凝土徐變隨時(shí)間變化應(yīng)力持續(xù)時(shí)間1個(gè)月3個(gè)月6個(gè)月1年2年5年10年20年30年比值0.450.740.87 11.141.251.261.301.36大部分徐變?cè)谇?2年內(nèi)完成，前36月發(fā)展最快。53影響因素：1

20、.應(yīng)力水平應(yīng)力長(zhǎng)期作用下混凝土徐變收斂極限值，且任何時(shí)候徐變值約與應(yīng)力成正比，徐變度與應(yīng)力無(wú)關(guān)，線性徐變應(yīng)力長(zhǎng)期作用下混凝土徐變收斂極限值，但徐變度隨應(yīng)力水平而增大，非線性徐變 高應(yīng)力作用下，持續(xù)一段時(shí)間混凝土徐變發(fā)散，隨時(shí)間增大，混凝土破壞，非線性徐變，長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度 實(shí)際結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中，混凝土一般處于線性徐變范圍。54 混凝土徐變計(jì)算：公式實(shí)用范圍： 不變環(huán)境硬化，壓應(yīng)力不超過(guò) , 或維持時(shí)間有限，壓應(yīng)力超過(guò) 的混凝土。徐變系數(shù)，混凝土徐變與初始應(yīng)變比值55 第四節(jié)孔道及灌漿材料一、孔道(1)抽拔式制孔器；(2)埋入式制孔器（波紋管）金屬波紋管、塑料波紋管灌漿孔、排氣孔、排水孔、泌水管灌漿孔

21、、排氣孔：跨內(nèi)高點(diǎn)處設(shè)置在孔道上側(cè)方，跨內(nèi)底點(diǎn)處設(shè)置在孔道下側(cè)方排水孔：設(shè)置在每跨曲線孔道最低點(diǎn)，開(kāi)口向下，排除灌漿前清洗用水或養(yǎng)護(hù)進(jìn)入孔道水分。泌水管:設(shè)置在每跨曲線孔道最高點(diǎn)，開(kāi)口向上，露出梁面不小 于500mm。排除孔道灌漿后水泥漿泌水，并可二次補(bǔ)充水泥 漿。泌水管一般與灌漿孔統(tǒng)一設(shè)置。56二、灌漿材料水泥槳：水灰比為0.40.45，強(qiáng)度等級(jí)不低于M30，加入鋁粉作膨脹劑，但應(yīng)控制膨脹率不大于5%。57 第三章 預(yù)應(yīng)力施工工藝一、對(duì)預(yù)應(yīng)力錨具的要求1.符合設(shè)計(jì)要求2.錨具具有足夠強(qiáng)度、剛度3.構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便4.施工方便，經(jīng)濟(jì)我國(guó)預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程：類(lèi)錨具：適用承

22、受動(dòng)、靜荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 滿足靜載錨固性能、疲勞性能、抗震性能類(lèi)錨具： 適用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，且預(yù)應(yīng)力應(yīng)力變化 不大。 只滿足靜載錨固性能。58靜載錨固性能：錨具組裝件靜載試驗(yàn)測(cè)定的錨具效率系數(shù)，達(dá)到實(shí)測(cè)極限拉應(yīng)力時(shí)總應(yīng)變錨具組裝件的實(shí)測(cè)極限拉應(yīng)力錨具組裝件中各預(yù)應(yīng)力鋼材的計(jì)算極限拉力之和預(yù)應(yīng)力筋的效率系數(shù)類(lèi)錨具：類(lèi)錨具：59夾具的靜載錨固性能：夾具組裝件靜載試驗(yàn)測(cè)定的夾具效率系數(shù)夾具組裝件的實(shí)測(cè)極限拉應(yīng)力夾具組裝件中各預(yù)應(yīng)力鋼材的計(jì)算極限拉力之和要求夾具效率系數(shù)先張法：構(gòu)件制作后錨具可取下重復(fù)使用，常稱夾具、工作錨后張法：夾具或工作錨作用是臨時(shí)夾固預(yù)應(yīng)力筋連接器：預(yù)應(yīng)力筋的連接

23、裝置60錨下支撐系統(tǒng)：錨墊板、螺旋筋或鋼筋網(wǎng)片，作用是防止混凝土局部承壓破壞。錨固體系：國(guó)外：法國(guó)Freyssinet 體系、瑞士VSL體系， BBRV體系等。中國(guó)：OVM錨固體系、HVM錨固體系、STM錨固體系等。61錐形錨具：錨圈、錨塞錨固楔緊時(shí)，錨圈承受很大徑向張力，約為鋼絲束張拉力4倍。錐形錨具常用于錨固18絲、24絲鋼絲束。錐形錨具鋼絲回縮較大，因此引起預(yù)應(yīng)力損失較大，無(wú)法重復(fù)使用與接長(zhǎng)。622.鐓頭錨具錨固鋼絲束或直徑14mm以下鋼筋束錨杯、錨圈、冷鐓頭錨頭(DMA型) 錨板(DMB型)張拉前預(yù)應(yīng)力筋下料長(zhǎng)度要求精確，但錨固損失較小633.軋絲錨具錨固預(yù)應(yīng)力粗鋼筋644.夾片錨具錨

24、固7股4mm和7股5mm的預(yù)應(yīng)力鋼鉸線，可錨固多根。夾片(兩分式或三分式）、錨板、錨墊板夾片錨具錨固性能穩(wěn)定，應(yīng)力均勻，安全可靠655.FRP筋錨具 FRP筋抗剪強(qiáng)度、抗擠壓強(qiáng)度很小，錨具專門(mén)研制66第二節(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝一、先張法鋼筋就位張拉預(yù)應(yīng)力筋錨固預(yù)應(yīng)力筋放松預(yù)應(yīng)力筋，混凝土預(yù)壓。二、后張法1.有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力支模板、預(yù)留預(yù)應(yīng)力筋孔道澆注混凝土，達(dá)到一定強(qiáng)度，在孔道中穿預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋，并錨固孔道灌漿。2.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋準(zhǔn)確定位澆注混凝土，達(dá)到一定強(qiáng)度張拉預(yù)應(yīng)力筋，并錨固。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件對(duì)錨具要求較高。67.683體外預(yù)應(yīng)力施工工藝澆注混凝土構(gòu)件，預(yù)留轉(zhuǎn)向塊穿預(yù)應(yīng)力筋，定位

25、張拉，錨固。69第四章預(yù)應(yīng)力損失 第一節(jié)張拉控制應(yīng)力 不宜過(guò)高，原因：(1)鋼絲脆斷(2)應(yīng)力松弛損失大(3)混凝土局部壓應(yīng)力大，宜脆裂。一般在比例極限以下，鋼絲、鋼鉸線塑性較差，應(yīng)定低些； 冷拉熱軋鋼筋塑性較好，因此可取高些。鋼絲、鋼鉸線：熱處理鋼筋：(后張法)(先張法)70第二節(jié)預(yù)應(yīng)力損失一、分類(lèi)(1)摩擦損失(2)錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮損失(3)溫差損失(4)預(yù)應(yīng)力筋松弛損失(5)混凝土收縮、徐變損失(6)局部擠壓損失(7)混凝土彈性壓縮損失71二、摩擦損失包括兩部分：孔道彎曲、管道偏差1.孔道彎曲引起摩擦力72 2.孔道偏差引起摩擦力令孔道偏差系數(shù)3.摩擦引起預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力曲線筋起始

26、端張拉力73 近似用 在構(gòu)件軸線上投影長(zhǎng)度 代替，則：當(dāng)可得：744.多形狀孔道摩擦損失計(jì)算：按各段曲線起點(diǎn)分別計(jì)算分段計(jì)算誤差小于2%75.76減小方法： (1)兩端張拉，可以減小該損失及管道長(zhǎng)度x (2)超張拉，比如持續(xù)兩分鐘，可以減小松弛損失的40%50%。77三.錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮損失1.直線形預(yù)應(yīng)力筋 2.曲線或折線形預(yù)應(yīng)力筋a.拋物線形預(yù)應(yīng)力筋 預(yù)應(yīng)力筋正、反 摩擦斜率相等曲率半徑(m)78反向摩擦長(zhǎng)度 推導(dǎo)： 單位取 mm，則79反向摩擦長(zhǎng)度(m)80b.端部為直線，后接兩曲線預(yù)應(yīng)力筋 ，則 ，則 , 則81c. 折線形預(yù)應(yīng)力筋 ，則 ，則 ，則82減小方法： 超張拉83四、

27、溫差損失存在于先張法。蒸汽養(yǎng)護(hù)，升溫時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋與混凝土未建立粘結(jié)，預(yù)應(yīng)力筋受熱伸長(zhǎng)，因此預(yù)應(yīng)力筋被放松，應(yīng)力下降。降溫時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋與混凝土已建立粘結(jié)成為整體，無(wú)法恢復(fù)到原來(lái)應(yīng)力狀態(tài)，造成預(yù)應(yīng)力損失84五、預(yù)應(yīng)力筋松弛損失(1)預(yù)應(yīng)力筋初拉應(yīng)力越高，應(yīng)力松弛越大。(2)熱軋鋼筋松弛比碳素鋼絲小，鋼絞線松弛比原單根鋼絲大。(3)松弛在張拉初期發(fā)展快，第一小時(shí)松弛最大，24小時(shí)完成 50%以上，以后逐漸穩(wěn)定。(4)超張拉5%，保持2min以上，再降回控制應(yīng)力，可將預(yù)應(yīng)力松 弛損失減小40%50%。(5)應(yīng)力松弛隨溫度升高而增加。先張法認(rèn)為：張拉階段完成預(yù)應(yīng)力筋松弛總損失一半，其余一 半在使用階段完

28、成。后張法認(rèn)為：預(yù)應(yīng)力筋松弛總損失全在使用階段完成。85計(jì)算時(shí)，按預(yù)應(yīng)力筋松弛損失自建立預(yù)應(yīng)力開(kāi)始，2天完成50%，40天完成100%，考慮相應(yīng)系數(shù)。計(jì)算公式：86 六、混凝土收縮、徐變引起預(yù)應(yīng)力損失1.不考慮非預(yù)應(yīng)力筋影響的理論計(jì)算公式混凝土收縮引起預(yù)應(yīng)力損失：當(dāng)混凝土壓應(yīng)力小于 ，則線性徐變：混凝土徐變引起預(yù)應(yīng)力損失：當(dāng)非預(yù)應(yīng)力筋面積不大于預(yù)應(yīng)力筋面積30%，可按上述考慮。混凝土收縮應(yīng)變混凝土收縮、徐變引起預(yù)應(yīng)力損失為：872.考慮非預(yù)應(yīng)力筋影響理論公式混凝土徐變引起非預(yù)應(yīng)力筋受壓，相應(yīng)在配筋形心處對(duì)混凝土施加一個(gè)拉力，引起換算截面形心處混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力損失為：88任意位置混凝土有效預(yù)壓

29、應(yīng)力損失為：混凝土收縮、徐變引起預(yù)應(yīng)力損失為：89 3.中國(guó)規(guī)范計(jì)算方法90七、局部擠壓損失91 八、混凝土彈性壓縮引起的損失 后批張拉預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的混凝土彈性壓縮變形，將使先批張拉并錨固的預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失先張法：放松預(yù)應(yīng)力筋，即在混凝土中產(chǎn)生壓縮變形，引起彈性壓縮損失。后張法：一批張拉，由于混凝土彈性壓縮發(fā)生在張拉過(guò)程中，因此無(wú)須考慮92分批張拉時(shí)，后張拉預(yù)應(yīng)力筋將在已張拉預(yù)應(yīng)力筋處引起彈性壓縮，引起彈性壓縮損失。簡(jiǎn)化計(jì)算(精度不高)：令m批預(yù)應(yīng)力筋張拉后總彈性壓縮損失為：93 T.Y.Lin 建議的分項(xiàng)損失和總損失的百分比 后張法施工 (100%) 先張法施工 (100%) 混凝土彈

30、性壓縮 1 4 混凝土收縮 6 7 混凝土徐變 5 6 鋼筋松弛 8 8 上述總損失 20 2594第三節(jié)有效預(yù)應(yīng)力及減小預(yù)應(yīng)力損失的措施一、有效預(yù)應(yīng)力預(yù)加應(yīng)力階段有效預(yù)應(yīng)力：使用階段有效預(yù)應(yīng)力：95預(yù)應(yīng)力損失值的組合 先張法 后張法混凝土預(yù)壓前損失(第一批)混凝土預(yù)壓后損失(第二批)預(yù)應(yīng)力損失值的組合96二、減小預(yù)應(yīng)力損失的措施1.減小摩擦損失(1)兩端張拉；(2)超張拉；(3)盡可能避免彎折，避免超長(zhǎng)束2.減小錨具與預(yù)應(yīng)力筋回縮損失(1)選變形小的錨具；(2)少用錨墊板；(3)超張拉3.減小溫差損失兩次升溫養(yǎng)護(hù)第一次升溫在混凝土結(jié)硬前第二次升溫在混凝土具備一定強(qiáng)度，預(yù)應(yīng)力筋與混凝土具備一定

31、粘結(jié)力時(shí)。974.減小混凝土彈性壓縮損失盡量減小分批張拉次數(shù)5.減小松弛損失(1)采用低松弛預(yù)應(yīng)力筋(2)超張拉6.減小混凝土收縮、徐變損失(1)減小混凝土收縮、徐變(2)控制混凝土加載齡期。98討論：1. 預(yù)應(yīng)力損失對(duì)結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度影響較小。2.預(yù)應(yīng)力損失對(duì)結(jié)構(gòu)使用階段性能影響較大(1) 過(guò)高估計(jì)預(yù)應(yīng)力損失，會(huì)使反拱加大。(2) 過(guò)低估計(jì)預(yù)應(yīng)力損失，導(dǎo)致拉應(yīng)力甚至裂縫過(guò)早出現(xiàn)。精確計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失困難，也不必要。99第五章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件承載能力極限狀態(tài)一、基本假定(1)平截面假定(2)忽略混凝土抗拉強(qiáng)度(3)混凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線(4)鋼筋應(yīng)力應(yīng)變曲線 鋼筋極限拉應(yīng)變?yōu)?.01100二、受壓區(qū)混凝

32、土等效矩形應(yīng)力圖矩形應(yīng)力圖混凝土受壓區(qū)高度矩形應(yīng)力圖應(yīng)力值：101三、相對(duì)界限受壓區(qū)高度系數(shù)當(dāng)鋼筋種類(lèi)不同時(shí)，應(yīng)分別計(jì)算，并取較小值?；炷翍?yīng)力為零時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力102四、縱筋應(yīng)力1.計(jì)算公式普通鋼筋：預(yù)應(yīng)力筋：各應(yīng)力以受拉為正，受壓為負(fù)1032.簡(jiǎn)化公式普通鋼筋：預(yù)應(yīng)力筋：各應(yīng)力以受拉為正，受壓為負(fù)104五、混凝土法向應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力1.先張法:預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生混凝土法向應(yīng)力:預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力： 有效預(yù)應(yīng)力:1052.后張法:預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生混凝土法向應(yīng)力:有效預(yù)應(yīng)力:預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力：106六、預(yù)應(yīng)力筋與非預(yù)應(yīng)力筋合力及合力點(diǎn)偏心

33、矩1.先張法：2.后張法：107第二節(jié)受彎截面計(jì)算一、破壞形態(tài)1. 少筋破壞 混凝土開(kāi)裂前，鋼筋已屈服，脆性破壞。 2. 適筋破壞鋼筋先屈服，然后隨彎矩增加，混凝土壓碎，延性破壞。 3. 超筋破壞 混凝土壓碎，但鋼筋沒(méi)有屈服，撓度很小，脆性破壞。108二、計(jì)算公式當(dāng)，則受壓鋼筋不屈服 :(受壓鋼筋屈服）109第三節(jié)受拉截面計(jì)算一、破壞過(guò)程三階段：開(kāi)裂前、鋼筋屈服前、預(yù)應(yīng)力筋拉斷前二、計(jì)算公式1. 軸心受拉構(gòu)件2. 偏心受拉構(gòu)件 (1) 小偏心受拉110 (2) 大偏心受拉當(dāng)，則：111第四節(jié)受剪截面計(jì)算一、預(yù)應(yīng)力對(duì)受剪截面有利作用原因：(1) 斜裂縫出現(xiàn)前，預(yù)壓力減小了混凝土主拉應(yīng)力并改變了其

34、作用方向，提高了混凝土抗裂性，提高了箍筋抗裂性能。(2) 斜裂縫出現(xiàn)后，預(yù)壓應(yīng)力能阻止斜裂縫開(kāi)展，增大剪壓區(qū)高度，提高抗剪能力。(3) 曲線預(yù)應(yīng)力筋豎向分力可部分抵消荷載剪力。 但換算截面形心混凝土預(yù)壓應(yīng)力，有利作用下降。 斜壓破壞、斜拉破壞、剪壓破壞三種形式112二、計(jì)算公式1.截面限制條件1132.計(jì)算公式不須做抗剪承載力計(jì)算的條件：均布荷載作用：集中荷載作用：114第五節(jié)受扭截面計(jì)算一、預(yù)應(yīng)力對(duì)受扭截面有利作用施加預(yù)應(yīng)力可以推遲受扭截面斜裂縫的出現(xiàn)，提高抗扭承載力，其他和受剪截面相似。二、計(jì)算公式1.彎矩、剪力、扭矩共同作用下，截面限制條件：115.116.1172.不進(jìn)行剪扭承載力計(jì)算

35、的條件1183.純扭構(gòu)件受扭承載力1194.軸壓力與扭矩共同作用5.剪力與扭矩共同作用(1)一般剪扭構(gòu)件120(2)受扭承載力(2)集中荷載作用下獨(dú)立剪扭構(gòu)件1216.彎、剪、扭構(gòu)件計(jì)算(1) 可僅按純彎、純扭分別計(jì)算(2) 可僅按受彎、斜截面受剪承載力分別計(jì)算。122第六節(jié) 局壓承載力計(jì)算一、局壓應(yīng)力分布1.沿構(gòu)件中心線豎向應(yīng)力 自上而下逐漸減小，水平應(yīng)力 在上端為壓應(yīng)力，往下逐漸為拉應(yīng)力，在 處 出現(xiàn)最大拉應(yīng)力，再往下趨近零。2. 分為個(gè)區(qū)，各區(qū)受力特點(diǎn)不一。區(qū)：局部受壓面積下的混凝土，受壓橫向膨脹，受周?chē)炷良s 束，處于三向受壓狀態(tài)（/）區(qū)：區(qū)周?chē)炷?，受區(qū)混凝土的橫向擠壓力，產(chǎn)生沿

36、周邊 的水平拉應(yīng)力，處于二向拉壓狀態(tài)（/）123區(qū)：區(qū)、區(qū)之間的主壓力跡線范圍內(nèi)混凝土，處于三向拉壓 狀 態(tài)（/）二、破壞形態(tài)破壞形態(tài)： （1）局部受壓面積較大，破壞發(fā)生在區(qū)，水平 拉應(yīng)力作用產(chǎn)生裂縫并逐漸貫通，劈裂破壞，形成倒角錐。 （2）局部受壓面積較小，破壞發(fā)生在區(qū)， 拉應(yīng)力作用下突然開(kāi)裂成數(shù)塊破壞。（3）局部受壓面積很小 ，破壞發(fā)生在區(qū)，混凝土 受很大壓應(yīng)力使加載板下陷，沿加載板周邊混凝土被剪壞。將長(zhǎng)度約等于構(gòu)件寬度的區(qū)段，稱為過(guò)渡段或錨固段，也稱為端塊。（受力較復(fù)雜）124.125126提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)，但混凝土抗拉強(qiáng)度提高不大，因此局部抗壓強(qiáng)度的提高幅度逐漸減小。 區(qū)配置螺旋箍筋

37、，限制了混凝土裂縫發(fā)展，增強(qiáng)了混凝土的約束應(yīng)力，能顯著提高混凝土的局部抗壓強(qiáng)度。 區(qū)配置方格網(wǎng)鋼筋，承當(dāng)了混凝土的水平拉應(yīng)力，增強(qiáng)了區(qū)混凝土的抗裂能力，因此能顯著提高混凝土的局部抗壓強(qiáng)度。 區(qū)混凝土應(yīng)具備足夠的局部抗壓強(qiáng)度，防止加載周邊混凝土剪壞。 承受條形荷載的局部受壓構(gòu)件，除加載板下靠中心的一小部分為三軸受壓，大部分混凝土處于二軸應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)加載區(qū)約束程度比矩形加載板的雙向約束小得多，局部抗壓強(qiáng)度提高較小。127三、計(jì)算公式1.配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋，局部受壓區(qū)截面尺寸應(yīng)滿 足下列要求：2.配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋且其核心面積按照與同心對(duì)稱的原則確定。128第七節(jié)受沖切承載力計(jì)算

38、一、預(yù)應(yīng)力混凝土抗沖切破壞形態(tài)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板柱體系平板節(jié)點(diǎn)存在抗沖切問(wèn)題。沖切破壞錐，水平傾斜角為20 45之間。預(yù)壓應(yīng)力提高了抗沖切承載力。二、計(jì)算公式預(yù)應(yīng)力筋有效預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土平均預(yù)壓應(yīng)力，當(dāng)兩個(gè)方向預(yù)壓應(yīng)力不同時(shí)，取加權(quán)平均值。129第六章正常使用極限狀態(tài)計(jì)算一、裂縫控制等級(jí)一級(jí)：嚴(yán)格不出現(xiàn)裂縫。荷載標(biāo)準(zhǔn)組合不出現(xiàn)拉應(yīng)力二級(jí)：一般要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力。荷載標(biāo)準(zhǔn)組合混凝土拉應(yīng)力不超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度； 荷載 效應(yīng)準(zhǔn)永久組合，不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力。三級(jí)：允許出現(xiàn)裂縫。荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合，并考慮準(zhǔn)永久組合作用影響計(jì)算的最大裂縫寬度不超過(guò)限值。130. 環(huán)境 類(lèi)別 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

39、裂縫控 制等級(jí)裂縫限值 (mm)裂縫控制等級(jí)裂縫限值 (mm) 一 三 0.3(0.4) 三 0.2 二 三 0.2 二 三 三 0.2 一131混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類(lèi)別：一、室內(nèi)正常環(huán)境二、a.室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境、與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境。b.嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境、與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境。三、使用除冰鹽的環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)的環(huán)境；濱海室外環(huán)境。四、海水環(huán)境五、受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境132二、簡(jiǎn)化方法有些文獻(xiàn)按拉應(yīng)力限制系數(shù)控制抗裂要求：一級(jí)二級(jí)三級(jí)對(duì)于三級(jí)控制，則塑性影響系數(shù)見(jiàn)混凝土規(guī)范133三、最大裂縫寬度計(jì)算荷載效應(yīng)標(biāo)

40、準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫寬度：軸心受拉構(gòu)件：受彎構(gòu)件：134四、使用階段應(yīng)力驗(yàn)算1.混凝土法向應(yīng)力驗(yàn)算2.混凝土主拉應(yīng)力與主壓應(yīng)力驗(yàn)算滿足斜向抗裂要求(1)混凝土主拉應(yīng)力一級(jí)：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫構(gòu)件二級(jí)：一般要求不出現(xiàn)裂縫構(gòu)件(2)混凝土主壓應(yīng)力嚴(yán)格要求與一般要求不出現(xiàn)裂縫構(gòu)件135五、施工階段驗(yàn)算1.施工階段不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件或預(yù)壓時(shí)全截面受壓的構(gòu)件2.施工階段允許出現(xiàn)裂縫且在預(yù)拉區(qū)不配預(yù)應(yīng)力筋的構(gòu)件136第二節(jié)受彎構(gòu)件撓度計(jì)算一、概述1.計(jì)算規(guī)定等截面構(gòu)件中，假定同號(hào)彎矩區(qū)段剛度相等，并取最大彎矩處的剛度。（最小剛度原則）當(dāng)支座截面剛度不大于跨中剛度兩倍，或不小于跨中剛度的一半

41、，則可按等剛度計(jì)算，并取跨中最大彎矩截面的剛度。 撓度應(yīng)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載 準(zhǔn)永久組合作用影響的剛度B計(jì)算。2.預(yù)應(yīng)力反拱按彈性剛度計(jì)算，并考慮預(yù)壓應(yīng)力長(zhǎng)期作用影響，將計(jì)算反拱乘增大系數(shù)2.0。137二、剛度荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載準(zhǔn)永久組合作用影響的剛度B：荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下受彎構(gòu)件的短期剛度三、短期剛度1.要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件2.允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件138.139四、有效慣性矩法 (美國(guó)ACI規(guī)范)開(kāi)裂截面慣性矩140.將預(yù)壓力移動(dòng)到可得：141.(1)(2)式(2)代入式(1)，化簡(jiǎn)，得：142第三節(jié) 部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)允許預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下出現(xiàn)拉應(yīng)力，

42、在某些環(huán)境下甚至還允許出現(xiàn)有限寬度的裂縫 或 允許配置一定量的非預(yù)應(yīng)力筋目的： (1) 提高混凝土結(jié)構(gòu)延性及耗能，提高結(jié)構(gòu)抗震能力。 (2) 合理控制裂縫，允許標(biāo)準(zhǔn)組合作用下出現(xiàn)拉應(yīng)力或開(kāi)裂，但由于混凝土受壓應(yīng)力， 在荷載準(zhǔn)永久組合作用下拉應(yīng)力消失或裂縫避合。 (3) 減小結(jié)構(gòu)徐變 (4) 避免過(guò)大反拱度 (5) 優(yōu)化結(jié)構(gòu)力學(xué)性能。143應(yīng)控制預(yù)應(yīng)力度：按抗裂要求控制：按抗震要求控制：（按使用階段定義）（按極限狀態(tài)定義）144 第八章無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：不需要預(yù)留孔道、穿筋、灌漿、抗腐蝕能力強(qiáng)摩擦損失小，易彎成多跨曲線形狀缺點(diǎn)：裂縫條數(shù)比有黏結(jié)少得多，但裂縫寬度大荷載增加，則裂

43、縫寬度和長(zhǎng)度發(fā)展很快，破壞呈脆性 無(wú)粘結(jié)梁極限抗彎強(qiáng)度比有粘結(jié)小10%30%，無(wú)粘結(jié) 預(yù)應(yīng)力筋極限狀態(tài)達(dá)不到屈服。滯回環(huán)窄，滯回阻尼小，抗震性能差（有爭(zhēng)議） 上述缺點(diǎn)可配置有粘結(jié)普通鋼筋改善145國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明：無(wú)論粘結(jié)與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，只要設(shè)計(jì)合理，都能獲得相同的抗震安全性，都可以在地震區(qū)采用。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)耗能能力不如有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，但具有良好的撓度恢復(fù)性能，只要錨具具有強(qiáng)度保證，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋變形總可沿全長(zhǎng)均勻分布。配適當(dāng)有粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，動(dòng)力性能良好，在框架混凝土梁體開(kāi)裂后，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋比有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋起更好的約束作用，具有更強(qiáng)的變形恢復(fù)能力，只要設(shè)計(jì)合理，

44、并保證無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋錨固不受損害，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是能夠具備足夠的抗震能力的。146我國(guó)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程（JGJ140-2004）規(guī)定：無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋不得用于承重結(jié)構(gòu)的受拉桿件及抗震等級(jí)為一級(jí)的框架結(jié)構(gòu)。地震作用效應(yīng)和重力荷載效應(yīng)組合下，當(dāng)符合下列之一時(shí)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可在二、三級(jí)框架梁中應(yīng)用；當(dāng)符合第一條時(shí)，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可在懸臂梁中應(yīng)用。(1)框架梁端部截面及懸臂梁根部截面由非預(yù)應(yīng)力筋承擔(dān)的彎矩設(shè)計(jì)值，不應(yīng)少于組合彎矩設(shè)計(jì)值的65%，或僅用于滿足構(gòu)件的撓度和裂縫要求。(2)設(shè)有剪力墻或筒體，且在基本振型地震作用下，框架承當(dāng)?shù)牡卣饍A覆力矩小于總地震傾覆力矩的35%。147二、錨具

45、要求：錨具、夾具、連接器(1) 類(lèi)錨具要求錨具效率系數(shù)達(dá)到實(shí)測(cè)極限拉力時(shí)預(yù)應(yīng)力筋總應(yīng)變(2)錨具組裝件應(yīng)具有抗疲勞性能 抗震結(jié)構(gòu)應(yīng)具有50次低周期荷載試驗(yàn)要求(3)夾具組裝件具有靜載錨固能力，要求夾具效率系數(shù)(4)連接器錨固性能應(yīng)符合類(lèi)錨具要求。錨具應(yīng)具備防腐蝕、防火措施保護(hù)，錨具最好用混凝土封閉或涂環(huán)氧樹(shù)脂水泥漿。局部灌漿。148三、結(jié)構(gòu)形式：(1)平板結(jié)構(gòu)（無(wú)梁樓蓋）普通鋼筋混凝土平板：，最大跨度一般8m無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板： ，最大跨度一般10m(2)梁板結(jié)構(gòu)普通鋼筋混凝土板：?jiǎn)蜗虬咫p向板149預(yù)應(yīng)力混凝土板：?jiǎn)蜗虬咫p向板普通鋼筋混凝土梁：預(yù)應(yīng)力混凝土梁：150(3)扁梁板結(jié)構(gòu)普通鋼筋

46、混凝土扁梁：最大跨度15m預(yù)應(yīng)力混凝土扁梁：最大跨度20m無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁型式：矩形梁、空心板梁、T形梁、箱形梁151四、破壞形態(tài)1. 受彎構(gòu)件受力性能無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁：只出現(xiàn)一條或很少幾條裂縫，其中一條主裂縫一出現(xiàn)就迅速開(kāi)展，其上部呈叉形，撓度增長(zhǎng)較快，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力增長(zhǎng)較慢，最后呈帶拉桿的扁拱式破壞。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁：裂縫分布均勻，間距較小，裂縫與撓度增長(zhǎng)較慢，撓度較小，極限承載能力高出10%30%?；旌吓浣顭o(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁：結(jié)構(gòu)性能與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁相似，呈延性破壞。1522.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的極限應(yīng)力 承載能力極限狀態(tài)的極限應(yīng)力（試驗(yàn)研究的經(jīng)驗(yàn)公式） (1)無(wú)粘結(jié)

47、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ/T92-93）a.跨高比不超過(guò)35，且153b.跨高比超過(guò)35，且 的構(gòu)件(2) 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ/T92-2004）154(3)美國(guó)ACI規(guī)定為改善裂縫分布，規(guī)定梁、單向板必須配：變形鋼筋155() CP-110(英國(guó)規(guī)范)與PPC建議規(guī)定 按表格給出 (N/mm2)配筋指數(shù) 跨高比 10配筋指數(shù) 跨高比 10 490 490 343 294 441 441 245 196156梁中受拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋面積應(yīng)滿足：157五、單向板與雙向板設(shè)計(jì)板設(shè)計(jì)要求：保護(hù)層厚應(yīng)考慮防腐要求。平均預(yù)壓應(yīng)力，不宜小于1.0MPa，不宜大于3.5Mpa。一般

48、工業(yè)與民用建筑平均預(yù)壓應(yīng)力采用1.02.0MPa，效果較好。1.單向板設(shè)計(jì)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力單向板常用跨度：69m 板厚 預(yù)應(yīng)力筋采用拋物線布置，間距不超過(guò)6h，可按荷載平衡法估 算。預(yù)應(yīng)力筋沿一個(gè)方向布置。158預(yù)應(yīng)力筋在內(nèi)支座兩側(cè)設(shè)置反彎點(diǎn)，支座兩側(cè)反彎點(diǎn)水平長(zhǎng)度分別為設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1)抗彎承載力計(jì)算(2)抗裂控制驗(yàn)算(3)撓度校核 為了避免偶然荷載或意外造成某一跨破壞而引起連續(xù)倒塌，可 將預(yù)應(yīng)力筋分段錨固。非預(yù)應(yīng)力筋最小配筋率：?jiǎn)蜗虬迨芾瓍^(qū)直徑不小于8mm，間距小于200159二、雙向板設(shè)計(jì) 跨度在712m，活載 曲率大的方向，彎矩大，因此短邊方向彎矩大。預(yù)應(yīng)力筋沿二個(gè)方向布置。預(yù)應(yīng)力筋在內(nèi)支座

49、兩側(cè)設(shè)置反彎點(diǎn)，支座兩側(cè)反彎點(diǎn)水平長(zhǎng)度分別為一般按彈性理論計(jì)算彎矩、撓度，但應(yīng)考慮次彎矩影響。應(yīng)考慮活載不利分布。160三、平板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 雙向板帶平托板時(shí)，平托板由柱中心開(kāi)始的延伸長(zhǎng)度不宜小于板跨度的1/6，平托板厚度大于1.5倍板厚和柱網(wǎng)長(zhǎng)邊尺寸的（1/50 1/45）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無(wú)梁樓蓋（板柱體系）:豎向荷載作用下，計(jì)算體系：長(zhǎng)邊尺寸161.162無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無(wú)梁樓蓋（板柱體系）:豎向荷載作用，等代框架的計(jì)算寬度： 平托板有效寬度163164無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力筋宜滿足下列要求：(1) 柱上板帶占60%75%，跨中板帶占40%25%。 (建議采用)(2) 一向集中布置，另一向均勻布置。

50、(建議采用)集中布置的無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力筋布置在各離柱邊1.5h范圍內(nèi)，對(duì)均勻布置預(yù)應(yīng)力筋，最大間距不超過(guò)板厚度6倍，且不宜大于1m。各布置方式每一方向穿過(guò)柱子的預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不少于2根。 為了防止屋面漏水，每個(gè)方向至少要有1.4N/mm2的均勻壓應(yīng)力；為了防止混凝土開(kāi)裂，每個(gè)方向至少要有1.0N/mm2的均勻壓應(yīng)力。(一般1.0Mpa2.0Mpa)。 （壓應(yīng)力一般不宜大于3.5Mpa）165(3)兩方向均沿柱軸線均勻布置預(yù)應(yīng)力筋 形成暗梁支撐平板，按四邊梁支承的雙向板計(jì)算抗彎承載力與抗裂要求。(4)在一個(gè)方向上按柱上板帶集中布置(75預(yù)應(yīng)力筋），跨中板帶均勻分散布置(25預(yù)應(yīng)力筋），另一個(gè)方向均勻分

51、散布置。166等厚實(shí)體雙向板，非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積符合下列要求：1.負(fù)彎矩區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋。在柱邊負(fù)彎矩區(qū)，每一方向上非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積：2.正彎矩區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋。在正彎矩區(qū)，每一方向上非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積： 截面寬度當(dāng)正常使用狀態(tài)受拉區(qū)不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)，雙向板每一方向上非預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積：平行于計(jì)算縱向鋼筋方向上板的跨度板的厚度1673.平板邊緣和拐角處，應(yīng)設(shè)置暗圈梁或鋼筋混凝土邊梁。暗圈梁縱筋直徑不小于6mm，間距不大于12mm，且不應(yīng)少于4根。箍筋直徑不應(yīng)小于6mm，間距不應(yīng)大于250mm。168第七章預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)1. 靜定結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)預(yù)應(yīng)力將使梁產(chǎn)生反拱預(yù)應(yīng)力將在梁內(nèi)產(chǎn)

52、生彎矩（主彎矩）169主彎矩圖：1702.超靜定結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)171次彎矩：(與外荷載無(wú)關(guān)）超靜定結(jié)構(gòu)支座將約束結(jié)構(gòu)變形，因而在結(jié)構(gòu)產(chǎn)生支座反力，由此在結(jié)構(gòu)中引起次彎矩，相應(yīng)產(chǎn)生次剪力。次彎矩圖一定按線性分布，對(duì)支座受力有利，對(duì)跨中不利靜定結(jié)構(gòu)不存在次彎矩、次剪力。 (梁內(nèi)次彎矩一般為正彎矩）172.等效荷載(1).折線形鋼筋端部偏心壓力也為等效荷載。173(2).拋物線形鋼筋拋物線方程：174等效荷載： 端部偏心壓力也為等效荷載。有效預(yù)拉力，同一跨內(nèi)可將最大與最小值平均1754.次彎矩計(jì)算（等效荷載法）結(jié)構(gòu)在等效荷載作用下產(chǎn)生的彎矩，稱為綜合彎矩包括兩部分:(1)主彎矩：由于軸壓力偏心引起(

53、2)次彎矩：由于支座約束變形引起因此：綜合彎矩主彎矩次彎矩次彎矩綜合彎矩主彎矩 (包括彎矩符號(hào))176因此次彎矩按下列原則計(jì)算：a. 由結(jié)構(gòu)等效荷載作用，按結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算綜合彎矩b. 計(jì)算結(jié)構(gòu)主彎矩c. 次彎矩綜合彎矩主彎矩 (包括彎矩符號(hào)) 次彎矩綜合彎矩+(主彎矩)（1）對(duì)靜定結(jié)構(gòu)，綜合彎矩等于主彎矩，次彎矩為零。（2）超靜定結(jié)構(gòu)隨著結(jié)構(gòu)由彈性狀態(tài)向彈塑性狀態(tài)過(guò)度，則結(jié) 構(gòu)中次彎矩逐漸減小。（3）橋梁結(jié)構(gòu)次彎矩與施工過(guò)程有關(guān)，成橋之前若結(jié)構(gòu)為靜定 結(jié)構(gòu)，張拉預(yù)應(yīng)力筋次彎矩為零，僅在成為超靜定結(jié)構(gòu)后 張拉的預(yù)應(yīng)力筋才產(chǎn)生次彎矩。橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋較多， 其等效荷載應(yīng)分析清楚177(4) 預(yù)應(yīng)力筋

54、應(yīng)力狀態(tài)（混凝土截面應(yīng)力）、變形狀態(tài)（反拱、 撓度），由結(jié)構(gòu)的綜合彎矩（或等效荷載）確定。 在實(shí)際計(jì)算中，只要將等效荷載連同外荷載直接作用到結(jié)構(gòu)上，就可計(jì)算出結(jié)構(gòu)撓度、反拱等變形，而截面應(yīng)力狀態(tài)也可根據(jù)此時(shí)的內(nèi)力狀態(tài)計(jì)算，不需要先計(jì)算次彎矩。 (5) 結(jié)構(gòu)次彎矩沿結(jié)構(gòu)線性分布，并與預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)。(6)在結(jié)構(gòu)承載能力計(jì)算時(shí)，當(dāng)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)有利時(shí)，預(yù)應(yīng)力分項(xiàng)系數(shù)取1.0，不利時(shí)取1.2。(7)正常使用極限狀態(tài)，預(yù)應(yīng)力分項(xiàng)系數(shù)取1.0。(8)由次彎矩可計(jì)算結(jié)構(gòu)次剪力、次軸力。178承載能力極限狀態(tài)計(jì)算:抗彎承載力:彎剪承載力:正常使用極限狀態(tài)計(jì)算:1795.壓力線、線性變換、吻合束(1) 壓力

55、線若各截面壓力中心的連線，稱為壓力線（C線）a. 不受外荷載的靜定結(jié)構(gòu)由于外彎矩M=0，因此截面上預(yù)應(yīng)力筋拉力與混凝土壓力應(yīng)重合，即力臂為0壓力線（C線）與預(yù)應(yīng)力筋合力作用線（c.g.s線）重合即c.g.s線為壓力線（C線）180b. 受外荷載的靜定結(jié)構(gòu)外荷載作用下，截面承受外彎矩為M，因此截面預(yù)應(yīng)力筋拉力與混凝土壓力不再重合，產(chǎn)生力臂壓力線由預(yù)應(yīng)力筋位置向上移動(dòng)壓力線偏心181c. 不受外荷載的超靜定結(jié)構(gòu)由于存在次彎矩，因此c.g.s線與c線不重合，存在偏位由于次彎矩沿結(jié)構(gòu)線性變化，因此C線偏離c.g.s線的距離也是線性變化壓力線偏心：只要結(jié)構(gòu)綜合彎矩不變，則結(jié)構(gòu)壓力線位置不變182d. 受

56、外荷載的超靜定結(jié)構(gòu)c.g.s線與c線不重合，存在偏位壓力線偏心：只要綜合彎矩不變，則壓力線位置不變壓力線位置不變，則結(jié)構(gòu)使用性能不變（反拱、撓度、混凝土拉、壓應(yīng)力等均不變）183圖只要壓力線位置不變，截面混凝土拉、壓應(yīng)力大小不變。結(jié)構(gòu)的使用性能根據(jù)外荷載作用、綜合彎矩計(jì)算。184(2)線性變換 預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁的預(yù)應(yīng)力束（c.g.s線）在各中間支座處的位置移動(dòng)，但不改變?cè)撌恳豢绲谋菊魈卣鳎A(yù)應(yīng)力筋曲率和彎折），并且預(yù)應(yīng)力束在梁端的偏心距保持不變。線性變換后有下列性質(zhì)： a. 結(jié)構(gòu)綜合彎矩不變（等效荷載不變） b. 壓應(yīng)力線位置不變 c. 主彎矩、次彎矩會(huì)發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)承載力發(fā)生變化 可以在不改變

57、混凝土受壓應(yīng)力合力作用位置的前提下，進(jìn)行線性變換，調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋布置，在保證使用性能不變的前提下，適應(yīng)混凝土構(gòu)造上要求。185(3)吻合束能使c.g.s線和c線重合的c.g.s線，此時(shí)在超靜定結(jié)構(gòu)中不產(chǎn)生次內(nèi)力（次彎矩、次剪力）不產(chǎn)生次內(nèi)力靜定結(jié)構(gòu)每一根c.g.s線均為吻合束超靜定結(jié)構(gòu)，截面混凝土形心線即為一條吻合束，但吻合束不是唯一的。186分析：對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)，去掉多余約束成靜定結(jié)構(gòu)，在支坐位置處結(jié)構(gòu)變形為 取超靜定結(jié)構(gòu)最終外彎矩相似，即對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)外荷載作用下，多余約束處位移為零，則187即超靜定結(jié)構(gòu)多余約束處約束位移為零，則結(jié)構(gòu)沒(méi)有約束反力，則次內(nèi)力為零。因此，只要預(yù)應(yīng)力筋形狀與超靜定結(jié)

58、構(gòu)外彎矩圖相似，即則結(jié)構(gòu)沒(méi)有次內(nèi)力，此時(shí)預(yù)應(yīng)力筋即為吻合束可見(jiàn)，超靜定結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋吻合束有無(wú)限條。當(dāng)配置預(yù)應(yīng)力筋接近吻合束時(shí)，次彎矩很小。188但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，沒(méi)有必要將預(yù)應(yīng)力筋布置為吻合束，良好的預(yù)應(yīng)力筋布置應(yīng)該是能得到一條理想的壓力線綜合彎矩決定結(jié)構(gòu)使用性能（混凝土應(yīng)力狀態(tài)、反拱、撓度），僅僅次彎矩為零不一定是最佳狀態(tài)，因此預(yù)應(yīng)力筋布置為吻合束沒(méi)有必要。預(yù)應(yīng)力超靜定梁設(shè)計(jì)，一般使預(yù)應(yīng)力筋在支座截面布置高些，在跨中截面布置得低些，使兩者均具有預(yù)加力偏心距，以提高預(yù)應(yīng)力筋在結(jié)構(gòu)中的最佳效果，這樣布置一般均不會(huì)形成吻合束。1896.預(yù)應(yīng)力筋線形布置預(yù)應(yīng)力筋布置遵循下列原則：(1)預(yù)應(yīng)力筋外形盡可能與

59、彎矩圖一致，盡可能使等效荷載與外 部荷載的分布在形式上基本一致(2)控制截面處預(yù)應(yīng)力筋盡量靠近受拉邊緣布置(3)盡可能減小預(yù)應(yīng)力筋摩擦損失、錨固損失，增大有效預(yù)應(yīng)力 值，提高預(yù)應(yīng)力效應(yīng)和承載能力(4)預(yù)應(yīng)力筋在各跨間盡可能連續(xù)布置(5)綜合考慮外界因素影響190因此：主要承受分布荷載結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力筋一般布置成下垂拋物線形狀主要承受集中荷載結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力筋一般可在集中荷載作用點(diǎn)處布置成折線形狀簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁端部外彎矩為零，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)布置在端截面中心處框架梁端部、連續(xù)梁中支座，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)靠近頂邊緣，以有效控制截面負(fù)彎矩。191拋物線端部斜率：192拋物線預(yù)應(yīng)力筋布置：193預(yù)應(yīng)力筋布置： 無(wú)尖角 兩反

60、向拋物線應(yīng)在反彎點(diǎn)處光滑連接，則應(yīng)滿足： 反彎點(diǎn)位于兩反向拋物線頂點(diǎn)連線上。194.195.196.1977.超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布(1)連續(xù)梁彎矩重分布1).重分布程度不同于鋼筋混凝土梁預(yù)應(yīng)力筋無(wú)屈服臺(tái)階與預(yù)應(yīng)力度、配筋指數(shù)有關(guān)配筋指數(shù)預(yù)應(yīng)力度我國(guó)規(guī)定： ，并滿足縱向受力鋼筋的最小配筋率要求。 可考慮支座彎矩重分布，最大調(diào)幅10%。 不應(yīng)考慮彎矩重分布198無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不應(yīng)考慮內(nèi)力重分布2).彎矩重分布中次彎矩的影響觀點(diǎn)不一(1)次彎矩在彎矩重分布中消失(2)次彎矩在彎矩重分布不會(huì)消失(3)次彎矩在彎矩重分布不會(huì)完全消失 美國(guó)我國(guó) 與 有關(guān)199美國(guó)荷載分項(xiàng)系數(shù)：支座彎矩調(diào)幅系數(shù)： 每超出