第13章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料
一,基本概念
1.普通钢筋混凝土的局限性
* 普通钢筋混凝土的使用因上述原因而受到限制
* 带裂缝而影响耐久性
* 构件的自重大
* 高强钢筋无法使用
一,基本概念
2.预应力混凝土结构的基本原理
以简支梁为例
一,基本概念
2.预应力混凝土结构的基本原理
概念
所谓预应力混凝土,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应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土. 
一,基本概念
2.预应力混凝土结构的基本原理
一,基本概念
3.预应力混凝土的特点
*提高刚度和抗裂度
*减轻结构自重
*减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力
*结构质量安全可靠
*促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展
*生产工艺较复杂,对施工质量要求高
*需要一定的专业设备
*预应力混凝土结构的开工费用较大
*预应力反拱度不易控制
优点
缺点
张拉钢筋并在
台座上固定
浇注混凝土构件
混凝土强度达设计
强度的75%以上时
剪断钢筋
先张法
二,施加预应力的方法
1. 张拉预应力筋的方法
依靠粘结力来传递并保持预加应力 
二,施加预应力的方法
1. 张拉预应力筋的方法
先张法
浇混凝土构件,并
在构件中预留孔道
在构件中预留孔道
中穿钢筋并张拉
锚固灌浆
后张法
依靠工作锚具来传递和保持预加应力
二,施加预应力的方法
1. 张拉预应力筋的方法
后张法
(Pretension)
二,施加预应力的方法
1. 张拉预应力筋的方法
后张法
Post-tension
二,施加预应力的方法
1. 张拉预应力筋的方法
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
*夹具:主要依靠摩擦力来夹住钢筋,它不留在构件上,剪断预应力筋后夹具的作用即消失
*锚具:永久地留在构件上,如锚具失效构件中的预应力将全部消失.
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
摩擦型锚具——锥形锚
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
摩擦型锚具——锥形锚
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
摩擦型锚具——夹片式锚
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
摩擦型锚具——夹片式锚
BM型扁锚 
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
摩擦型锚具——夹片式锚
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
承压型锚具——钢筋螺纹锚:利用螺帽,垫板等的承压作用将预应力钢筋锚固在端部
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
承压型锚具——墩头锚
1.DM-60,2. DXM-60,3.DM-120,4. DXM-120 
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
承压型锚具——墩头锚
工程例子 
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
工程例子 
二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
张拉设备——千斤顶
制孔器
穿索机
灌孔水泥浆及压浆机
张拉台座

二,施加预应力的方法
2. 锚具和夹具
三,预应力混凝土所用的材料
1. 钢筋
强度高;与混凝土间有足够的粘结力;良好的加工性能和一定的塑性;应力松弛要低
要求
钢铰线:两股钢绞线,三股钢绞线和七股钢绞线三种规格,其抗拉强度标准值为(1470~1860)MPa,并依松弛性能不同分成普通钢绞线和低松弛钢绞线两种 
钢筋
精轧螺纹钢筋:强度设计值和强度标准值的规定如附表2-1;预应力钢筋的弹性模量见附表2-2. 
高强度钢丝:光面钢丝,螺旋肋钢丝和刻痕钢丝. 
纤维增强塑料(FRP):玻璃纤维增强塑料(GFRP),芳纶纤维增强塑料(AFRP)及碳纤维增强塑料(CFRP) 
三,预应力混凝土所用的材料
1. 混凝土
强度高;快硬,早强;混凝土强度等级不应低于C40
要求
长期荷载作用下混凝土的变形性能——徐变
变形性能
结硬过程中混凝土体积缩小的性质——收缩
使预应力混凝土构件缩短,从而引起预应力钢筋中的预拉应力的下降 
预应力损失 
高强混凝土:采用水泥,砂石原料和常规工艺配制,依靠添加高效减水剂或掺加粉煤灰,磨细矿渣,F矿粉或硅粉等活性矿物材料,使新拌混凝土具有良好的工作性能,并在硬化后具有高强度,高密实性的强度等级为C50及以上的混凝土. 
三,预应力混凝土所用的材料
2. 混凝土
徐变变形计算
影响徐变的主要因素:荷载应力,持荷时间,混凝土的品质与加载龄期,以及构件尺寸和工作的环境等 
c≤0.5fck,徐变变形与应力成正比----线性徐变 
c> 0.6fc---- 非线性徐变 
c>0.8fc ---- 造成混凝土破坏,不稳定
徐变变形值
徐变系数
加载龄期
计算考虑龄期
参见书P234
三,预应力混凝土所用的材料
2. 混凝土
收缩变形计算
收缩开始时的混凝土龄期
计算考虑龄期
参见书P236
严格控制水灰比
注意选用高标号水泥并宜控制水泥用量不大于500kg/m3
选用优质活性掺合料
加强振捣与养护
配制要求与措施
三,预应力混凝土所用的材料
2. 混凝土