第 13 章 预应力混凝土受弯构件的设计与计算13.1 概 述预应力混凝土结构由于事先被施加了一个预加力 Np，使其受力过程具有与普通钢筋混凝土结构不同的特点，因此在具体设计计算之前，须对各受力阶段进行分析，以便了解其相应的计算目的、容与方法。本章介绍的预应力混凝土受弯构件设计与计算方法主要是针对全预应力混凝土构件和 A 类部分预应力混凝土构件，B 类部分预应力混凝土构件的设计和计算方法详见第 14 章。预应力混凝土受弯构件从预加应力到承受外荷载，直至最后破坏，可分为三个主要阶段，即施工阶段、使用阶段和破坏阶段。这三个阶段又各包括若干不同的受力过程，现分别叙述如下。13.1.1 施工阶段预应力混凝土构件在制作、运输和安装施工中，将承受不同的荷载作用。在这一过程中，构件在预应力作用下，全截面参加工作并处于弹性工作阶段，可采纳材料力学的方法并根据《公路桥规》的要求进行设计计算。计算中应注意采纳构件混凝土的实际强度和相应的截面特性。如后法构件，在孔道灌浆前应按混凝土净截面计算，孔道灌浆并结硬后则可按换算截面计算。施工阶段依构件受力条件不同，又可分为预加应力阶段和运输、安装阶段等两个阶段。1）预加应力阶段预加应力阶段系指从预加应力开始，至预加应力结束（即传力锚固）为止的受力阶段 。构件所承受的作用主要是偏心预压力（即预加应力的合力）Np；对于简支梁，由于 Np的偏心作用，构件将产生向上的反拱，形成以梁两端为支点的简支梁，因此梁的一期恒载（自重荷载）G1也在施加预加力 Np的同时一起参加作用（图 13-1）。1GpNMG1pcpc+pN1GG11GM图 13-1 预加应力阶段截面应力分布本阶段的设计计算要：（1）受弯构件控制截面上、下缘混凝土的最大拉应力和压应力都不应超出《公路桥规》的规定值；（2）控制预应力筋的最大拉应力；（3）保证锚固区混凝土局部承压承载力大于实际承受的压力并有足够的安全度，且保证梁体不出现水平纵向裂缝。由于各种因素的影响，预应力钢筋中的预拉应力将产生部分损失，通常把扣除应力损失后的预应力筋中实际存余的预应力称为本阶段的有效预应力。2）运输、安装阶段在运输安装阶段，混凝土梁所承受的荷载仍是预加力 Np和梁的一期恒载。但由于引起预应力损失的因素相继增加，使 Np要比预加应力阶段小；同时梁的一期恒载作用应根据《公路桥规》的规定计入 1.20 或 0.85 的动力系数。构件在运输中的支点或安装时的吊点位置常与正常支承点不...
