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第八章 預應力混凝土構件

8.1 學習要點

1.預應力混凝土構件是不同于鋼筋混凝土構件的另一種類型的構件，了解預應力混凝土的基本概念。

2.預應力混凝土結構中軸心受拉構件是比較簡單的一種典型受力構件，熟練掌握軸心受拉構件受力的全過程以及各階段的應力狀態和計算方法。

3.學習預應力混凝土受彎構件計算這部分內容時，必須注意同預應力軸心受拉構件中所建立的預應力是不同的，軸拉構件的預應力是使全截面均勻受壓，而預應力受彎構件中建立的卻是偏心預壓應力，全截面不是均勻受壓。在學習時，既要注意它們的施工工藝，發生預應力損失等方面的共同性，又要注意預應力在截面上的不同分布而得出不同的計算公式。

4.了解預應力受彎構件與鋼筋混凝土受彎構件在受力特點，設計計算方法方面的聯系和區別;掌握預應力受彎構件的承載力計算方法。

5.預應力混凝土構件截面計算包括使用和施工兩個階段。使用階段包括承載力和抗裂度的計算;施工階段包括張拉(或放松)鋼筋對構件的承載力驗算，吊裝驗算及構件張拉端(錨固區)局部承壓的驗算;受彎構件還需進行變形計算等內容。其中使用階段的計算是主要的問題，但施工階段的驗算也不能忽視，有時往往因對施工階段的驗算重視不夠，而使構件不能使用。使用階段計算中，除承載力計算同普通鋼筋混凝土一樣外，重要的問題是抗裂度計算，這是預應力混凝土計算中的特點，必須予以充分重視。

6.熟悉超靜定預應力混凝土結構的設計方法。

7.熟悉預應力混凝土構件的構造要求。

8.了解部分預應力混凝土與無粘結預應力混凝土的基本概念。

本章的難點是：預應力混凝土構件中的預應力鋼筋的應力損失。由于引起預應力損失的因素較多，各種預應力損失出現的時間和延續的時間各不相同，先張法構件和后張法構件在同一應力階段上發生的預應力損失也不盡相同，因而增加了計算的復雜性。

8.2 思考題

1.何謂預應力結構?為什么要對構件施加預應力?

2.為什么普通鋼筋混凝土中不能有效地利用高強度鋼材和高等級混凝土?而在預應力結構中卻必須采用高強度鋼材和高等級混凝土?

3.試述鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構的區別，它們各有何優缺點?

4.在預應力混凝土結構中，張拉鋼筋的方法有哪幾種?先張法和后張法的主要區別是什么?它們各有什么特點，其適用范圍如何?

5.對構件施加預應力是否會提高構件的承載力?

6.何謂張拉控制應力?為什么要對鋼筋的張拉應力進行控制?為什么先張法的σcon比后張法的σcon高?為什么鋼絲的σcon值比熱扎鋼筋低一些?

7.何謂預應力損失?有哪些因素引起預應力損失?

8.先張法和后張法構件的預應力損失有何不同?

9.如何減小預應力損失?

10.為什么要分第一批預應力損失和第二批預應力損失?如何組合?

11.什么叫預應力的傳遞長度?為什么要研究預應力鋼筋的傳遞長度ltr，什么叫錨固長度?兩者有何差異?

12.局部承壓驗算中，ρv代表什么含義?如何進行計算?

13.什么叫有效預應力值?先張法和后張法構件的有效預應力值是否相同?為什么?

14.換算截面A0是什么含義?為什么后張法構件計算σpc時，用凈截面積An，而先張法構件計算σpc時，卻用換算截面A0，而計算外荷載產生的應力σpc時，先張法和后張法采用的截面積是否相同?為什么?

15.你能寫出先張法和后張法軸拉構件及受彎構件的應力變化過程和應力值計算公式嗎?

16.如有一先張法和后張法軸心受拉構件，采用相同的控制應力σcon，并假定預應力損失σ1相同，問當加載至混凝土預壓應力σpc=0時，兩種構件中鋼筋應力σp是否相同?哪個大?

17.預應力受彎構件承載力計算時，截面上混凝土與鋼筋的應力情況如何?受壓區預應力鋼筋是否到設計強度?

18.預應力混凝土構件正截面抗裂度計算是以哪一應力階段作為依據?預應力混凝土構件的抗裂性為什么比非預應力構件高，試用算式加以分析比較說明。

19.對預應力構件的受壓鋼筋施加預壓應力，對其承載力有無影響?

20.試述斜截面承載力的計算步驟?

21.工字形截面預應力混凝土梁在驗算斜截面抗裂度時，如何確定驗算截面位置?

22.為什么要進行施工階段的驗算?施工階段的承載力和抗裂度驗算公式如何?為什么要對預拉區非預應力鋼筋的配筋率作出限制?

23.預應力受彎構件的變形為什么均比非預應力構件為小?計算預應力混凝土構件的撓度時在應用一般材料力學公式時，應作哪些修改?

24.在求施加預應力階段及使用階段反拱值時，式中Np如何取值?

25.試總結預應力受彎構件設計計算步驟?如果計算結果發現承載力，抗裂度不能滿足要求時，分別采取什么措施比較有效?

26.為什么要對構件端部局部加強?有些什么加強措施?

27.后張法構件中為什么要同時預留灌漿孔和出氣孔?

28.何謂全預應力混凝土?何謂部分預應力混凝土?何謂無粘結預應力混凝土?

29.預應力是否越大越好?鋼筋張拉數量是否是越多越好?

30.為什么在預應力混凝土構件中應設置一定數量的非預應力鋼筋?

31.何謂等效荷載?何謂荷載平衡法?各有什么作用?

32.綜合彎矩、主彎矩、次彎矩之間有何關系?次彎矩對結構的內力分析有何影響?

33.何謂線性變換?為何要對預應力鋼筋進行線性變換?

34.何謂預應力度?預應力度的合理取值范圍如何?

35.布置預應力鋼筋時應注意哪些原則?

36.如何估算預應力鋼筋之截面面積?

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（責任編輯：中大編輯）

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