預應力混凝土的基本原理是什麼

1樓：楊柳風

預應力混凝土結構，是在結構承受荷載之前，預先對其施加壓力，使其在外荷載作用時的受拉區混凝土內力產生壓應力，用以抵消或減小外荷載產生的拉應力，使結構在正常使用的情況下不產生裂縫或者裂得比較晚。

在工程結構構件承受外荷載之前,對受拉模組中的鋼筋，施加預壓應力,提高構件的剛度,推遲裂縫出現的時間,增加構件的耐久性。對於機械結構來看，其含義為預先使其產生應力，其好處是可以提高構造本身剛性，減少振動和彈性變形這樣做可以明顯改善受拉模組的彈性強度，使原本的抗性更強。

在結構承受外荷載之前，預先對其在外荷載作用下的受拉區施加壓應力，以改善結構使用的效能的結構型式稱之為預應力結構。

如木桶，在還沒裝水之前採用鐵箍或竹箍套緊桶壁，便對木桶壁產生一個環向的壓應力，若施加的壓應力超過水壓力引起的拉應力，木桶就不會開裂漏水。在圓形水池上作用預應力就像木桶加箍一樣。同樣，在受彎構件的荷載加上去之前給構件施加預應力就會產生一個和與荷載作用產生的變形相反的變形，荷載要構件沿作用方向發生變形之前必須最先把這個與荷載相反的變形抵消，才能繼續使構件沿荷載方向發生變形。

這樣，預應力就像給構件多施加了一道防護一樣。

2樓：

鋼筋混凝土是由混凝土和鋼筋兩種物理力學效能不同的材料所組成的彈塑性材料。混凝土抗拉強度及極限拉應變值都很低，其抗拉強度只有抗壓強度的1/10～1/18，極限拉應變僅為0.1×～0.

15×，即每米只能拉長0.1~ 0.15mm，超過後就會出現裂縫。

而鋼筋達到屈服強度時的應變卻要大得多，約為0.5×～1.5×，如hpb235級鋼筋就達0.

1×10-2。對使用上不允許開裂的構件，受拉鋼筋的應力只能用到20~30n/mm2，不能充分利用其強度。對於允許開裂的構件，當受拉鋼筋應力達到250n/mm2時，裂縫寬度已達0.

2~ 0.3mm，構件耐久性有所降低，不宜用於高溼度或侵蝕性環境中。

由於混凝土的抗拉效能很差，使鋼筋混凝土存在兩個無法解決的問題：一是在使用荷載作用下，鋼筋混凝土受拉、受彎等構件通常是帶裂縫工作的。裂縫的存在，不僅使構件剛度大為降低，而且不能應用於不允許開裂的結構中；二是從保證結構耐久性出發，必須限制裂縫寬度。

為了要滿足變形和裂縫控制的要求，則需增大構件的截面尺寸和用鋼量，這將導致自重過大，使鋼筋混凝土結構用於大跨度或承受動力荷載的結構成為不可能或很不經濟。從理論上講，提高材料強度可以提高構件的承載力，從而達到節省材料和減輕構件自重的目的。但在普通鋼筋混凝土構件中，提高鋼筋強度卻難以收到預期的效果。

這是因為，對配置高強度鋼筋的鋼筋混凝土構件而言，承載力可能已不是控制條件，起控制作用的因素可能是裂縫寬度或構件的撓度。當鋼筋應力達到500~1000n/mm2時，裂縫寬度將很大，無法滿足使用要求。因而，鋼筋混凝土結構中採用高強度鋼筋是不能充分發揮其作用的。

而提高混凝土強度等級對提高構件的抗裂效能和控制裂縫寬度的作用也極其有限。

為了避免鋼筋混凝土結構的裂縫過早出現，充分利用高強度鋼筋及高強度混凝土，可以設法在結構構件承受使用荷載前，預先對受拉區的混凝土施加壓力，使它產生預壓應力來減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應力，從而將結構構件的拉應力控制在較小範圍，甚至處於受壓狀態。也就是藉助混凝土較高的抗壓能力來彌補其抗拉能力的不足，以推遲混凝土裂縫的出現和開展，從而提高構件的抗裂效能和剛度。這就是預應力混凝土的基本原理。

3樓：匿名使用者

這種在混凝土構件受荷載以前，對受拉區混凝土預先施加壓力的混凝土構件。當構件在荷載作用下產生拉應力，首先要抵消混凝土的預壓應力，然後隨著荷載的不斷增加，受拉區的混凝土才受到拉應力，從而大大改善了受拉區混凝土的受拉效能，推遲了裂縫的出現和限制了裂縫的開展。

4樓：肥星正

預先對混凝土或鋼筋混凝土構件的受拉區施加壓應力，使之處於一種人為的應力狀態。這種應力的大小和分佈可能部分抵消或全部抵消使用荷載作用下產生的拉應力，從而使結構或構件在使用荷載不至於開裂、推遲開裂，或減小裂縫開展的寬度，並提高構件的抗裂度和剛度，有效利用了混凝土抗壓強度高這一特點來間接提高混凝土的抗拉強度。

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