预应力混凝土应力分析

摘要：预应力结构在现代工程中应用越来越广泛，控制预应力结构的应力损失，使预应力结构充分发挥节能、高效的特点，对促进预应力混凝土推广，有着重要意义。本文主要分析预应力结构正常使用阶段的计算，损失的简化计算以及在受弯构件中采用有粘结预应力和无粘结预应力结合配筋的可行性研究。

Abstract: In modern engineering, the prestressed structure is widely applied to control the stress loss of prestressed structure, so that make prestressed structure fully can play the features of energy saving and efficient, which is of great significance to promote the promotion of prestressed concrete. This paper analyzes the calculation in the normal use of prestressed structure, simplified calculation of loss and the feasibility study of combining bonded prestress with unbonded prestress to reinforce in flexural members.

关键词：预应力损失；简化计算；受弯构件

Key words: prestress loss；simplified calculation；flexural members

中图分类号：TU37 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）17-0089-02

0引言

随着经济发展以及技术革新的突飞猛进，高层、超高层、大跨度建筑的迅速涌现，预应力混凝土结构因其承载能力高、截面高度小等优点，在大跨结构和高层建筑中广泛应用。同时预应力混凝土结构整体性强，延性性能好，使结构抗震性能得到明显的改善，而被广泛的应用于地震地区。因此在我国应用预应力混凝土结构具有非常重要的现实意义且具有非常广阔的前景。由于施加预应力的形式不同造成了其工作性能不同，它们主要在施工工艺、预应力筋的力学性能、预应力结构在正常使用阶段的计算和承载能力的计算，以及抗震性能等方面又有着诸多的不同，因此本文就无粘结和有粘结的预应力混凝土结构在使用状态下的裂缝及刚度问题进行比较分析。

1正常使用阶段计算

1.1 裂缝分析无粘结部分预应力混凝土与有粘结部分预应力混凝土相比，其区别就在于在无粘结部分预应力混凝土构件中，预应力筋与周围混凝土不粘结，在荷载作用下，无粘结预应力筋与混凝土将产生相对滑移，因此，在构件的弯曲变形中，截面的整体变形将不符合平面协调（即不符合平截面假定）。无粘结预应力构件就相当于在普通钢筋混凝土构件内增设一个预应力杆，而正由于预应力的存在，与普通钢筋混凝土构件相比，其抗裂性能有显著的提高。此外，无粘结部分预应力混凝土构件与有粘结部分预应力混凝土构件相比，由于无粘结预应力筋的存在将削弱构件截面，减小抵抗矩。因此，无粘结部分预应力混凝土构件的正常使用阶段计算（裂缝计算）不能完全套用有粘结部分预应力混凝土或普通钢筋混凝土的计算原理及公式，经过一系列的试验研究及结果分析得到了无粘结部分预应力混凝土构件开裂的一些特点：①预应力筋的增加对推迟裂缝的出现有着重要影响，但一旦裂缝出现以后，预应力筋对裂缝分布的影响程度则不如非预应力筋的效果明显；②在无粘结部分预应力混凝土构件中配置一定量的非预应力筋，可使裂缝宽度变窄，裂缝间距减小，且分布比较均匀，对裂缝的控制效果明显。

1.2 裂缝计算

计算分析表明，简化后的方法控制截面出计算误差工程上是可以接受的。

3在受弯构件中采用有粘结预应力和无粘结预应力结合配筋的可行性

当前，在部分预应力混凝土中，有粘结部分预应力已在地震区逐步推广应用，无粘结预应力在地震区主要用于多高层建筑分散配筋的楼盖和屋盖中，而对集中配筋的主要承重构件（如框架梁、转换大梁等）中采用无粘结预应力一般持谨慎态度。造成这一现象的原因是无粘结预应力在结构寿命期间，保证结构安全的关键是锚具，且对连续的无粘结预应力混凝土构件而言，若预应力筋某跨失效，必将导致其它跨预应力值和承载力大大降低，就有可能导致整个结构的连续坍塌。但是，不可否认的是，无粘结预应力具有施工方便、工序少、防腐性能好、摩擦损失小等优点，很有实用价值。因此，当前实际工程中就有这样一个问题：在地震区某些大跨重载部分能否采用有粘结预应力筋与无粘结预应力筋结合配筋，因为这样既能满足抗震要求，又能解决抗裂和挠度控制问题，同时又方便施工。

4结束语

预应力损失的控制在施工过程中较为常见，影响因素也较多，而且有些因素引起的预应力损失值还随时间的增长和环境的变化而变化，不仅如此，这些因素还相互制约，相互影响，精确计算十分复杂和困难。在施工过程中应严格按照设计计算及施工规范进行，对于具体的构件应具体对待，多方考虑，才能更好的保证预应力构件的质量。同时这也具有重要的工程实践价值。

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