【正文】 預(yù)先用預(yù)應(yīng)力鋼筋對它施加預(yù)壓應(yīng)力 ，來 部分或全部抵消荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力 。 施加預(yù)應(yīng)力 ?可提高混凝土構(gòu)件的抗裂性； ?利用預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的 反拱抵消恒載引起的撓度 ； ?更充分地利用高強鋼材的抗拉性能和高強混凝土的抗壓性能； ?可減小截面尺寸 ， 減輕結(jié)構(gòu)自重 ， 以便應(yīng)用到大跨和高層中； q w f 開裂很小或不開裂 The Concepts of Prestress 不用預(yù)應(yīng)力鋼筋也可對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力 預(yù)彎型鋼組合梁 ?預(yù)制起拱的焊接工字梁 。 ?對工字梁加載，使鋼梁變直 , 再澆筑部分混凝土； ?待混凝土達到一定強度后，卸下荷載，利用工字梁反彈，對混凝土施加預(yù)應(yīng)力； ?澆混凝土疊合層，形成疊合梁； ?施加使用荷載。 目前這種預(yù)彎型鋼組合簡支梁的跨度已達 40 m 。 若應(yīng)用二次澆筑 ， 形成預(yù)彎型鋼組合 連續(xù)梁 ， 更能充分發(fā)揮這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性 ， 最大跨度可達 80 m 。 這種新型預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu) 自重輕 、 承載力高 、 撓度小 、 結(jié)構(gòu)高度小 ， 又易于施工 ， 在城市立交橋中有很好的應(yīng)用前景 。 The Concepts of Prestress 不用預(yù)應(yīng)力鋼筋也可對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力 設(shè)想在兩山之間要建一座無筋混凝土梁式橋 ?搭臨時支架 ， 鋪預(yù)制混凝土塊； ?用一排千斤頂對預(yù)制混凝土塊施加 偏心 預(yù)應(yīng)力 ， 這和 用 手搬書的道理是一樣的 ； ?在千斤頂之間澆筑混凝土； ?當(dāng)混凝土達到必要的強度后卸下千斤頂； ?在原千斤頂所占位置處再補澆混凝土； ?拆下臨時支架 ， 一座不用預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力橋梁就建成了 。 2022/5/25 46 對一塊薄板施加預(yù)應(yīng)力會不會使薄板失穩(wěn)呢 ? 當(dāng)壓桿有 偶然 偏心或 偶然 側(cè)向力作用而彎曲后，附加的力矩可能使構(gòu)件越來越彎曲，甚至導(dǎo)致破壞，這就是失穩(wěn)。軸向力作用下的薄板或長細桿件有可能發(fā)生失穩(wěn)。 The Concepts of Prestress 3，預(yù)應(yīng)力是一個內(nèi)力 預(yù)應(yīng)力是一個內(nèi)力 ， 當(dāng)一塊預(yù)應(yīng)力薄板發(fā)生偶然彎曲后 ， 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的附加力矩以及彎曲后的預(yù)應(yīng)力筋對混凝土板的側(cè)壓力與偶然彎曲方向相反 ， 將使構(gòu)件變直 。 可見 ， 預(yù)應(yīng)力不但不會使壓桿失穩(wěn) ， 而且會使壓桿更加穩(wěn)定 。 這就不難理解為什么有時我們會對預(yù)制長柱 、 長樁施加預(yù)應(yīng)力了 。 桿件截面中心 The Concepts of Prestress 4，預(yù)應(yīng)力的其他應(yīng)用 預(yù)應(yīng)力的概念還有更普遍的意義 。 上面提到預(yù)應(yīng)力可使不能受拉的木盆拼縫 “ 受拉 ” ， 同樣也可使抗拉強度很低的混凝土變得似乎可以承受很大的 “ 拉應(yīng)力 ” 。 事實上 ， 預(yù)應(yīng)力只是把受拉的過程轉(zhuǎn)變?yōu)轭A(yù)壓應(yīng)力減少的過程 。 根據(jù)同樣的原理 ， 也可施加預(yù)拉應(yīng)力 ， 使不能受壓的材料變得似乎可以受壓 。 氣球薄膜本不能受壓 ， 若充氣打壓先使薄膜承受拉應(yīng)力 ， 只要預(yù)拉應(yīng)力足夠大 ， 超過荷載作用下薄膜的壓應(yīng)力 ， 則此結(jié)構(gòu)就可以承受荷載 。 應(yīng)用此原理可以建造各式充氣結(jié)構(gòu) 。 The Concepts of Prestress 充氣結(jié)構(gòu) (Balloon Structure ) 氣承式充氣結(jié)構(gòu) ， 氣壓較低 。 取出頂部 1m2的屋面來分析 ， 薄膜材料一般自重不會超過 q =100 N/m2 ， 只要內(nèi)部氣壓 p＞ q ， 就可將薄膜托起 。 大家知道 ， 一個標準大氣壓相當(dāng)約 10 m 水柱壓力 ， 即 100 000 N/m2 ， 可見只要 室內(nèi)氣壓比室外氣壓高出約 1/1 000 ， 就可把薄膜托起 。 這樣的壓差只用一個普通的鼓風(fēng)機就能實現(xiàn) 。 通常 ， 這種氣承式充氣結(jié)構(gòu)只要在入口處采用密閉旋轉(zhuǎn)門 ， 并用風(fēng)機不斷補氣 ， 保持 150～ 300 N/m 2 的氣壓差 ，就足以承受覆蓋層的重力 ,并使薄膜中保持一定的預(yù)應(yīng)力 ， 以保證這種氣承式充氣結(jié)構(gòu)的整體剛度 ， 室內(nèi)外壓差只有 ～ 3/1 000 ， 這一點誤差人們是感覺不到的 。 氣管式充氣結(jié)構(gòu) ， 又稱氣壓式充氣結(jié)構(gòu) ， 氣管內(nèi)的氣壓約為 ～ kN/m2 。 這種氣管有一定的剛度和抗彎 、 抗壓能力 ， 可用來作為拱圈組合成屋蓋 。 氣管式充氣結(jié)構(gòu)管內(nèi)壓力比氣承式結(jié)構(gòu)大得多 ， 但也只有汽車內(nèi)胎壓力 (約為 2 000 kN/m2)的 1/1000左右 ， 很容易達到 。 The Concepts of Prestress 充氣結(jié)構(gòu) (Balloon Structure ) 氣管（囊）式 充氣結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)隔熱性能好，但工作壓力稍大，對材料的強度、氣密性等質(zhì)量要求也較高，造價也比氣承式充氣結(jié)構(gòu)高。 充氣結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)混合使用，效果也很好。 充氣結(jié)構(gòu)自重輕 ,造價低 ， 便于裝拆 ， 特別適合跨度大的市場 、 展覽 、 臨時性的演出 、 比賽場館等 。 The Concepts of Prestress 張拉膜 (Membrance in tension ) 張拉膜 近年在旅游景點出現(xiàn)的張拉膜結(jié)構(gòu)也是預(yù)應(yīng)力概念的應(yīng)用 預(yù)應(yīng)力的概念有著 廣泛的工程應(yīng)用價值。 可伸長的撐桿 The Concepts of Prestress 預(yù)應(yīng)力錨桿 黃河小浪底工程 預(yù)防山體滑坡的預(yù)應(yīng)力錨桿 擋土墻 的錨桿 2022/5/25 52 關(guān)于預(yù)應(yīng)力的概念 （ 小結(jié)） ?預(yù)應(yīng)力是加荷前預(yù)先施加給構(gòu)件的應(yīng)力； ?預(yù)應(yīng)力僅僅 只是一個力 (不一定要預(yù)應(yīng)力鋼筋 ) ，例如 , 用手搬書時就沒有預(yù)應(yīng)力鋼筋； ?預(yù)應(yīng)力充分利用了材料的抗壓強度及抗拉強度， 可提高混凝土的抗裂性，但不會提高構(gòu)件的承載力； ?預(yù)應(yīng)力引起的構(gòu)件反拱可以抵消 恒載的撓度 ，但對可變荷載引起的變形，幾乎沒有影響； ?預(yù)應(yīng)力在構(gòu)件中是一個 內(nèi)力 ，它不會使構(gòu)件失穩(wěn)，反而 可提高構(gòu)件的穩(wěn)定性 。例如，可對預(yù)制樁施加預(yù)應(yīng)力 ，以提高運輸和打樁時樁的穩(wěn)定性； ?預(yù)應(yīng)力的概念具有普遍意義，例如：懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、充氣結(jié)構(gòu)等。 The Concepts of Prestress The Chapter One is Over