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N,使其受力过程具有与普通钢筋混 凝士结构不同的特点，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、内容与方法。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 全预应力混凝士构件和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，全截面参与工作并处于弹性工作阶段，可采用材料力学的方法并根据 《公路桥规》的要求进行设计计算。计算中应注意采用构件混凝土的实际强度和相应的截面 特性。如后张法构件，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 面计算。工阶段依构件受力条件不同，又可分为预 ]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，至而加应力结束（即传力错固）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）:对于简支梁，由于N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)G也在施加预加力N,的同时一起参加作用（图131）。 G m 目 图13子-1预加应力阶段载面应力分布 本阶段的设计计算要求是：(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张拉应力：(3)保证错固区 混凝士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、安装阶设 在运输安装阶段，混凝土梁所承受的荷载仍是预加力八，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N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120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 13113-1 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、内容与方法。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，全截面参与工作并处于弹性工作阶段，可采用材料力学的方法并根据 《公路桥规》的要求进行设计计算。计算中应注意采用构件混凝土的实际强度和相应的截面 特性。如后张法构件，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）。 G1 Np M  G1 pc pc+ Np G1 G1 MG1 图 13-1 预加应力阶段截面应力分布 本阶段的设计计算要求是：（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张拉应力；（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  pe 。 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