预应力混凝土结构期末考试要点.pdfVIP

1预应力结构的优点

预应力混凝土能充分发挥钢筋和混凝土各自的特性，能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗

裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，

在同样条件下具有构件截面小、自重轻、质量好、材料省(可节约钢材40%-50%、混

凝土20%-40%)，并能扩大预制装配化程度。虽然，预应力混凝土施工，需要专门的机

械设备，工艺比较复杂，操作要求较高，但在跨度较大的结构中，其综合经济效益较好。

此外，在一定范围内，以预应力混凝土结构代替钢结构，可节约钢材、降低成本、并免

去维修工作。

2预应力结构的基本原理

在混凝土构件承受使用荷载前的制作阶段，预先对使用阶段的受拉区施加压应力，造成

一种人为的应力状态。当构件承受使用荷载而产生拉应力时，首先要抵消混凝土的预压

应力，然后随着荷载的增加，受拉区混凝土产生拉应力因此可推迟混凝土裂缝的出现和

开展，益满足使用要求。这种在结构构件承受荷载以前预先对受拉区混凝土施加压力应

力的结构构件，就称为预应力混凝土构件。

3预应力结构的应用范围

近年来，随着施工工艺不断发展和完善，预应力混凝土的应用范围愈来愈广。除在传统

工业与民用建筑的屋架、吊车梁、托架梁、空心楼板、大型屋面板、檩条、挂瓦板等单

个构件上广泛应用外，还成功地把预应力技术运用到多层工业厂房、高层建筑、大型桥

梁、核电站安全壳、电视塔、大跨度薄壳结构、筒仓、水池、大口径管道、基础岩土工

程、海洋工程等技术难度较高的大型整体或特种结构上。当前，预应力混凝土的使用范

围和数量，已成为一个国家建筑技术水平的重要标志之一。

4预应力结构按施工工艺分类；按预应力度分类

预应力结构按施工工艺分类：1先张法先张拉预应力筋至设计应力值，然后再浇筑构

件混凝土的施工方法2后张法：先浇筑构件混凝土待混凝土养护结硬后，再在构件上

张拉预应力筋的方法。3电热张法：利用钢材热胀冷缩的原理，在预应力钢筋两端接上电

源，通以强大电流，由于钢筋电阻较大可在短时间内将钢筋加热，使钢筋的温度升高，

随之伸长。按预应力度的分类：a全预应力混凝土b部分预应力混凝土c钢筋混凝

土

5消压弯矩、消压轴力

消压弯矩：由二期恒载和活载产生的截面应力为上缘压应力、下缘拉应力。下缘拉应力

恰好抵消预应力阶段的余压应力，为消压状态。消压轴力：轴力产生拉应力σcN=N

/A0，恰好抵消混凝土的预压应力σpc。此时轴向拉力为N0=σpcA0，称为

消压轴力。

6预应力结构对混凝土性能要求

1强度高2高弹性模量3快硬早强4收缩徐变小

7预应力混凝土种类。

1普通混凝土2高强混凝土3高性能混凝土4高强轻骨料混凝土5自密实混凝土

8预应力钢筋选用要求

1高强度2良好的粘结力3足够的塑性和良好的加工性能

9预应力钢筋种类

1钢绞线2高强钢丝3热处理钢筋与冷轧带肋钢筋

10松弛、徐变的定义

松弛是指钢筋受到一定的张拉力作用下，在长度与温度保持不变的条件下，预应力筋的

拉应力随时间增长而降低的现象。徐变，是物体在荷载作用下，随时间增长而增加的变

形，与荷载的大小关系不大。一般提到的徐变都是指混凝土的徐变。

11预应力钢筋的疲劳性能

钢筋的疲劳破坏是指在周期性重复荷载作用下，经过一定次数后，钢筋突然断裂破坏。

此时钢筋的最大应力低于在静载下钢筋的强度极限，有时也低于屈服极限。

12后张法预留孔道的方法

宜由浇筑在混凝土中的金属波纹管或高密度聚乙烯波纹管制成，也可采取胶管抽芯、钢

管抽芯及金属伸缩套管抽芯等方法预留。

13灌浆的目的。

灌浆处理地基的目的主要是加固即提高岩石土的力学强度和变形模量，恢复混凝土结构

及其他建筑物的整体性；防渗堵漏，降低渗透性，减少渗透流量，提高抗渗能力，降低

孔隙水压力，截断渗透水流。

14先张法、后张法和电热张法的原理、工艺、优点和缺点。

先张法：先张拉预应力筋至设计应力值，然后再浇筑构件混凝土的施工方法。先张法的

工艺简单、工序少、效率高、质量易保证，且能省去锚固预应力筋所用的永久锚具但需

要专门的张拉台座，基建设投资较大，还须考虑交通运输条件。先张法构件中预应力筋

一般采用直线或折线布置，适宜于预制大批生产的中小型构件。后张法：先浇筑构件混

凝土，