現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)基本原理

1、1.在力學(xué)意義上，什么是預(yù)應(yīng)力混凝土?簡(jiǎn)述預(yù)應(yīng)力混凝土的分類(lèi)方法和分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)？答：為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫過(guò)早出現(xiàn)，充分利用高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)度混凝土，設(shè)法在混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件承受使用荷載前，通過(guò)施加外力，使得構(gòu)件受到的拉應(yīng)力減小，甚至處于壓應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件。預(yù)應(yīng)力混凝土的分類(lèi)是根據(jù)正常使用極限狀態(tài)對(duì)裂縫控制的不同要求，將預(yù)應(yīng)力混凝土劃分為不同的類(lèi)型。通常可分為：沿預(yù)應(yīng)力方向沒(méi)有達(dá)到消壓極限狀態(tài)，即全應(yīng)力；容許混凝土存在不超過(guò)設(shè)計(jì)限制的彎曲拉應(yīng)力，但無(wú)可見(jiàn)裂縫，即為有限預(yù)應(yīng)力；對(duì)混凝土拉應(yīng)力沒(méi)有限制，但裂縫寬度不能超過(guò)規(guī)定的限制，即部分預(yù)應(yīng)力。亦有將后兩類(lèi)統(tǒng)稱(chēng)為部分預(yù)應(yīng)力，并用A類(lèi)、B類(lèi)來(lái)

2、區(qū)分兩種情況。“類(lèi)”和“型”都只有設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的差別，并非質(zhì)量、等級(jí)高低之意。預(yù)加應(yīng)力的大小程度應(yīng)是劃分類(lèi)型的依據(jù)，但預(yù)應(yīng)力度表達(dá)方式意見(jiàn)分歧較大，難于找到單一的的量化參數(shù)，A、B類(lèi)的分界就不便用預(yù)應(yīng)力度表達(dá)。迄今為止，尚未得出一個(gè)統(tǒng)一的意見(jiàn)。根據(jù)預(yù)加應(yīng)力值大小對(duì)構(gòu)件截面裂縫控制程度的不同分類(lèi)： 1）全預(yù)應(yīng)力混凝土 在使用荷載作用下，不允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件，屬?lài)?yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 2）部份預(yù)應(yīng)力混凝土 允許出現(xiàn)裂縫，但最大裂縫寬度不超過(guò)允許值的構(gòu)件，屬允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 3）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清，油脂或其他潤(rùn)滑防銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管

3、或以紙帶,塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周?chē)炷粮綦x，而在張拉時(shí)可沿縱向發(fā)生相對(duì)滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。2.結(jié)合工程結(jié)構(gòu)材料構(gòu)造形式，說(shuō)明預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)造方式有哪些？譬如“預(yù)應(yīng)力鋼管混凝土”等，并總結(jié)其構(gòu)造和力學(xué)行為特點(diǎn)。答：板式截面：包括矩形實(shí)心板、裝配式實(shí)心板、空心板及異形板。整體式矩形實(shí)心板具有形狀簡(jiǎn)單、施工方便、建筑高度小、結(jié)構(gòu)整體剛度大等優(yōu)點(diǎn)；但施工時(shí)需現(xiàn)澆混凝土，受季節(jié)氣候影響，又需模板與支架。從受力要求看，截面材料不經(jīng)濟(jì)、自重大，所以只在小跨板使用。裝配式預(yù)制空心板截面中間挖空型式很多。挖成單個(gè)較寬的空洞，其挖空體積最大，塊件重量也最輕，但在頂板內(nèi)要布置一定數(shù)量的橫

4、向受力鋼筋。裝配組合式截面，它利用一些小型預(yù)制構(gòu)件安裝就位后作為底模，在其上再現(xiàn)澆橋面混凝土結(jié)合成整體。它具有施工簡(jiǎn)易的特點(diǎn)。異形板截面形式，它既希望在外形上保持板截面輕巧形式，有要求用于跨徑較大的城市高架橋上，盡可能減輕板的自重。它與柱形橋墩相配合，橋下凈空較大，造型也美觀(guān)，但現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工較復(fù)雜。肋梁式截面有三種基本類(lèi)型：形 形 T形板式截面的抗剪能力比其抗彎能力大得多。當(dāng)橋跨增大時(shí)，彎矩隨跨徑平方成正比，剪力只與跨徑成正比。因此，彎矩的增長(zhǎng)速度比剪力要急劇的多。在橫截面設(shè)計(jì)中，要求增大主梁高度，而主梁腹部可大大挖空，必然形成兩種截面形式：一是閉合薄壁箱型截面；一是多主梁式T形截面。從受力來(lái)

5、看，對(duì)鋼混結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，T形截面頂板寬翼緣受壓，下部開(kāi)裂后不參與工作，只要能有布置鋼筋的足夠面積即可，有利于承受正彎矩。在承受負(fù)彎矩時(shí)，頂上翼緣處于受拉區(qū)，而肋部處于受壓區(qū)，要提高抗負(fù)彎矩的能力，必須加大底部成馬蹄形。顯然，T形截面在鋼混結(jié)構(gòu)中，T形截面重心位置偏上，上核心離頂面距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于下核心離底面距離，它標(biāo)志著承受正彎矩能力的力臂距遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于承受負(fù)彎矩的力臂距。所以，它也有利于承受正彎矩?？傊琓形截面有利于承受單向彎矩，不利于承受雙向彎矩。箱型截面：當(dāng)橋梁跨度繼續(xù)增大時(shí)，箱型截面是最適宜的橫截面形式。這種閉合薄壁截面抗扭剛度大，對(duì)于彎橋和采用懸臂施工的橋梁尤為有利。同時(shí)，因其底板和頂板都具有

6、較大的面積，所以能夠有效地抵抗正負(fù)彎矩，并滿(mǎn)足配筋要求。箱型截面具有良好的動(dòng)力特性。再者它收縮變形數(shù)值較小，因而也受到了人們的重視。一般來(lái)說(shuō)，箱型截面形式還與橋面寬度有著較為密切的關(guān)系。此外，還與墩臺(tái)構(gòu)造形式和施工要求有關(guān)。常見(jiàn)的箱型截面基本形式有：?jiǎn)蜗鋯问?，單箱雙室，雙箱單室，單箱多室，雙箱多室等等。鋼管混凝土：（1）借助圓形鋼管對(duì)核心混凝土的套箍約束作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使核心混凝土具有更高的抗壓強(qiáng)度和壓縮變形能力。（2）借助內(nèi)填混凝土的支撐作用，增強(qiáng)鋼管壁的幾何穩(wěn)定性，改變空鋼管的失穩(wěn)模態(tài)，從而提高其承載能力。3對(duì)于允許在使用階段開(kāi)裂的有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件（B

7、類(lèi)構(gòu)件），試推導(dǎo)普通鋼筋應(yīng)力的計(jì)算公式。4部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件可能出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力損失有哪些？分析其特點(diǎn)，并：（1）推導(dǎo)孔道摩阻損失的計(jì)算公式，討論反向摩阻問(wèn)題；（2） 闡述混凝土收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法，分析影響因素。答：可能出現(xiàn)的預(yù)應(yīng)力損失：1) 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道之間的摩擦 l12) 錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮 l23) 溫差應(yīng)力損失 l34) 混凝土彈性壓縮 l45) 預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛 l56) 混凝土的收縮和徐變 l6 孔道摩阻損失的計(jì)算公式：1)彎道影響引起的摩擦力設(shè)鋼筋與曲線(xiàn)管道內(nèi)壁相貼，并取微段鋼筋dl為分離體如圖1-1所示，其對(duì)應(yīng)的圓心角為d，曲率半徑為R1，則有d

8、lR1d,由鋼筋微段的徑向平衡條件可求得微段鋼筋與曲線(xiàn)管道內(nèi)壁間的徑向壓力dP1為dP1=p1dl=Npsind2+(Np+dNp1)sind2Npd其中利用了關(guān)系式sindd并忽略了高階小量dNp1sind2。參考圖1-1，設(shè)鋼筋與管道壁間的摩擦系數(shù)為，則微段鋼筋dl的彎道影響摩擦力dF1為dF1=f1dl=p1dl =dP1Npd由圖1-1中鋼筋微段的切向平衡條件得Np+dNp1+dF1=Np所以dF1=-dNp1Npd式中 Np- 預(yù)應(yīng)力筋的拉應(yīng)力p1-單位長(zhǎng)度內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋對(duì)彎道內(nèi)壁的徑向壓力f1-單位長(zhǎng)度內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋對(duì)彎道內(nèi)壁的摩擦力（由p1引起）2）管道偏差影響引起的摩擦力假設(shè)管道具有正

9、負(fù)偏差，并假定其平均曲率半徑為R2（圖1-1）。類(lèi)似上面的分析，假定鋼筋與平均曲率半徑為R2的管道壁相帖，且與微段鋼筋dl相應(yīng)的彎曲圓心角為d1，則鋼筋與管道壁間在dl段內(nèi)的徑向壓力dP2為dP2=p2dlNpd1=NpdlR2故dl段內(nèi)的摩擦力dF2為dF2=dP2NpdlR2令k=/R2,稱(chēng)為管道的偏差系數(shù)，并設(shè)dNp2為此時(shí)微段鋼筋張拉力的增量，則可類(lèi)似得到dF2=kNpdl=-dNp23）彎道部分的總摩擦力預(yù)應(yīng)力鋼筋在管道彎曲部分微段dl內(nèi)的總摩擦力為上述兩部分之和，即dF=dF1+dF2=Np( d+kdl)4)微段計(jì)算截面處因摩擦力引起的應(yīng)力損失值由微段鋼筋切向總的力平衡條件可得d

10、Np1+dNp2+ dF1+dF2=0所以dNp=dNp1+dNp2=-dF1-dF2=-Np( d+kdl)整理積分得lnNp=- +kl+c由張拉端邊界條件：=0=0，l=l0=0時(shí)，則Np=Nk(Nk為張拉控制力，即張拉端預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)的拉力)。代入上式可得c=lnNk,于是lnNp=- +kl+lnNk亦即lnNpNk=- +kl所以 Np=Nke- +kl為方便計(jì)算，式中l(wèi)近似的用其在構(gòu)件縱軸上的投影長(zhǎng)度x代替，則上式變?yōu)镹x=Nke- +kl式中 Nx-距張拉端為x的計(jì)算截面處鋼筋實(shí)際的預(yù)應(yīng)力。由此可求得因摩擦所引起的預(yù)應(yīng)力損失值l1為l1=Nk-NxAp=Nk-Nke- +klAp

11、=NkAp1-e- +kl=con1-e- +kl=con式中 con預(yù)應(yīng)力鋼筋錨下的張拉控制應(yīng)力（MPa）； 預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁的摩擦系數(shù)； 從張拉端至計(jì)算截面曲線(xiàn)管道部分切線(xiàn)夾角之和rad； 管道每米局部偏差對(duì)摩擦的影響系數(shù)； 從張拉端至計(jì)算截面管道在構(gòu)件縱軸上的投影長(zhǎng)度（m）。 鋼筋與孔道壁間摩擦作用較大時(shí)，鋼筋由張拉端開(kāi)始在管道內(nèi)回縮時(shí)就會(huì)與管道發(fā)生摩擦。由于該摩擦與鋼筋張拉時(shí)的摩擦力方向相反，因此稱(chēng)為反向摩擦損失收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算方法：在一般條件下，混凝土要發(fā)生體積收縮；在持續(xù)壓力作用下，混凝土還會(huì)產(chǎn)生徐變。兩者均使構(gòu)件的長(zhǎng)度縮短，從而造成預(yù)應(yīng)力損失。又由于收縮和徐變有著

12、密切的聯(lián)系，許多影響收縮變形的因素也同樣影響著徐變的變形值，故將混凝土的收縮和徐變值的影響綜合在一起進(jìn)行計(jì)算。 eps=Apep+AsesAp+As， 式中： 構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力（MPa），應(yīng)按預(yù)規(guī)JTG D62-2004第6.1.5條和第6.1.條規(guī)定計(jì)算。此時(shí)，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固時(shí)（第一批）的損失，不得大于傳力錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的0.5倍。計(jì)算時(shí)，可根據(jù)構(gòu)件制作情況考慮自重的影響； 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量； 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比； 構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；A構(gòu)件截面面積，對(duì)先張法構(gòu)件，；對(duì)后張法構(gòu)件，。

13、此處，為換算截面，為凈截面；截面回轉(zhuǎn)半徑，先張法構(gòu)件取，；后張法構(gòu)件取，此處，和分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩；構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離；預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變，其終極值可按預(yù)規(guī)JTG D62-2004表6.2.7取用。加載齡期為，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的徐變系數(shù)，其終極值可按預(yù)規(guī)JTG D62-2004表6.2.7取用。若設(shè)鋼筋與管道壁間的摩擦系數(shù)為，微段上的預(yù)應(yīng)力損失為，摩擦力則有：式中： N 預(yù)應(yīng)力筋的張拉力； 單位長(zhǎng)度內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋對(duì)彎道內(nèi)壁的徑向壓力； 單位長(zhǎng)度內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋

14、對(duì)彎道內(nèi)壁的摩擦力；、管道偏差影響引起的摩擦力 設(shè)管道平均曲率半徑為，鋼筋與平均半徑為的管道壁相貼，且與微段直線(xiàn)鋼筋相應(yīng)的彎曲角為，則鋼筋在微段內(nèi)徑向壓力令（每米孔道單位力所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失），則有、管道摩擦總損失綜合和的推算結(jié)果，則可得到管道摩擦產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失總值為：由于一般都很小，所以可以用預(yù)應(yīng)力筋在水一方向的投影值近似地代替即有 對(duì)上式兩邊進(jìn)行積分則有 故有 代入邊界條件：當(dāng)時(shí) 可得 則可計(jì)算出距離張拉端時(shí)的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力損失為：式中：-預(yù)應(yīng)力鋼筋的控制張拉應(yīng)力；-預(yù)應(yīng)力筋張拉端至計(jì)算截面的水平投影距離，以m計(jì)；-預(yù)應(yīng)力筋的與孔道壁的摩擦系數(shù)，按表五取值； -孔道每米長(zhǎng)度局部偏差的摩擦

15、系數(shù)；-張拉端至計(jì)算截面曲線(xiàn)孔道部分切線(xiàn)的夾角，以弧度計(jì)；-預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面積。 (2)在一般條件下，混凝土要發(fā)生體積收縮；在持續(xù)壓力作用下，混凝土還會(huì)產(chǎn)生徐變。兩者均使構(gòu)件的長(zhǎng)度縮短，從而造成預(yù)應(yīng)力損失。又由于收縮和徐變有著密切的聯(lián)系，許多影響收縮變形的因素也同樣影響著徐變的變形值，故將混凝土的收縮和徐變值的影響綜合在一起進(jìn)行計(jì)算。 eps=Apep+AsesAp+As， 式中： 構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋截面重心處由預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力（MPa），應(yīng)按預(yù)規(guī)JTG D62-2004第6.1.5條和第6.1.條規(guī)定計(jì)算。此時(shí)，預(yù)應(yīng)力損失值僅考慮預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固時(shí)（第一批）的損失，不得大于傳力

16、錨固時(shí)混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的0.5倍。計(jì)算時(shí)，可根據(jù)構(gòu)件制作情況考慮自重的影響； 預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量； 預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比； 構(gòu)件受拉區(qū)全部縱向鋼筋配筋率；A構(gòu)件截面面積，對(duì)先張法構(gòu)件，；對(duì)后張法構(gòu)件，。此處，為換算截面，為凈截面；截面回轉(zhuǎn)半徑，先張法構(gòu)件取，；后張法構(gòu)件取，此處，和分別為換算截面慣性矩和凈截面慣性矩；構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心的距離；構(gòu)件受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至構(gòu)件截面重心軸的距離；預(yù)應(yīng)力鋼筋傳力錨固齡期為，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的混凝土收縮應(yīng)變，其終極值可按預(yù)規(guī)JTG D62-2004表6.2.7取用。加載齡期為，計(jì)算考慮的齡期為t時(shí)的

17、徐變系數(shù)，其終極值可按預(yù)規(guī)JTG D62-2004表6.2.7取用。影響因素：混凝土的材料特性，預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力的施加方法，施工工藝水平等。5:影響部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)剛度的因素有哪些？在設(shè)計(jì)計(jì)算上如何考慮？構(gòu)件剛度B=EcI0式中 B-界面剛度-剛度折減洗漱，對(duì)A類(lèi)構(gòu)件和MM_f的B類(lèi)構(gòu)件： =0.85對(duì)于M>Mf的B類(lèi)構(gòu)件，有=0.85MMf+0.85(M-Mf)式中M使用荷載短期組合作用下的彎矩Mf截面開(kāi)裂彎矩，按下式計(jì)算：Mf=pc+ftkW0其中pc截面邊緣處混凝土的有效預(yù)加應(yīng)力，ftk混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，考慮受拉區(qū)混凝土塑性的系數(shù)，W0換算截面抗彎模量。=

18、0.1+2ns1+0.5r10.50式中 縱向受拉鋼筋配筋率，=(Ap+As)/bh0。r1= bi-bhibh式中bi、hi倒T形截面受拉區(qū)翼緣的寬度和高度，對(duì)工字形截面可取r1=0。6:試述部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制方法。答：1）裂縫成因：在鋼筋混凝土梁中，除了存在著廣為人知的由荷載引起的彎曲裂縫和剪切裂縫以外。還存在著大量的在受荷前就已發(fā)生的裂縫，這些裂縫往往是由于外部約束或者內(nèi)部約束引起拉應(yīng)力，這些拉應(yīng)力可達(dá)到很大值而導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。例如新澆筑的混凝土，幾乎還未產(chǎn)生抗拉強(qiáng)度就由于溫差而承受較高的內(nèi)應(yīng)力或者約束應(yīng)力。這種溫差是由于混凝土內(nèi)部的水化熱和外部的冷卻而產(chǎn)生的。這就是混凝

19、土構(gòu)件最初形成的裂縫。由于混凝土的不均勻收縮等還可能形成表面裂縫和網(wǎng)狀裂縫等。通過(guò)對(duì)部分預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行了二十多年的觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)裂縫確實(shí)大量存在，但大多說(shuō)裂縫是由于混凝土質(zhì)量控制和工藝上的原因造成的。2）控制方法：目前對(duì)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制，國(guó)內(nèi)外通常采用的方法有：一種是直接計(jì)算裂縫寬度并加以限制，另一種是通過(guò)計(jì)算名義拉應(yīng)力進(jìn)行檢算。對(duì)于難以計(jì)算的裂縫則采用構(gòu)造措施、加強(qiáng)施工管理來(lái)控制。7：通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件彎剪結(jié)構(gòu)行為分析理論的學(xué)習(xí)，以讀書(shū)心得的形式總結(jié)學(xué)習(xí)成果：對(duì)部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件彎剪結(jié)構(gòu)受力結(jié)構(gòu)行為的認(rèn)識(shí)，譬如開(kāi)裂、破壞特征；影響抗剪強(qiáng)度的主要因素；抗剪強(qiáng)度分析計(jì)算

20、方法等?？梢砸詤⒖嘉墨I(xiàn)1為藍(lán)本進(jìn)行自學(xué)；讀書(shū)心得不少于4000字。答：見(jiàn)附錄。8：對(duì)于部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，混凝土等材料的疲勞特性如何？疲勞問(wèn)題研究主要包括哪些方面的內(nèi)容？疲勞作用對(duì)構(gòu)件裂縫及變形的影響如何？如何體現(xiàn)在疲勞設(shè)計(jì)上？答：1）材料疲勞特性：混凝土的疲勞可以看做是其中微裂縫在重復(fù)荷載作用下持續(xù)伸延發(fā)展的過(guò)程。在總壽命N周循環(huán)的10%以前，應(yīng)變?cè)黾雍芸?；?0%-80%之間應(yīng)變緩慢的均勻增加；如果屬疲勞破壞的話(huà)，隨后應(yīng)變即急速加大至破壞。而且應(yīng)變包含兩部分：一部分與微裂縫發(fā)展有關(guān)，另外一部分屬于時(shí)間有關(guān)的徐變變形。從鋼筋中心取樣加工的試件，其疲勞強(qiáng)度將提高一倍，這是因?yàn)樵瓨愉摻钍鼙?/p>

21、面脫碳和變形的影響降低了他的疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)研究表明，影響鋼筋疲勞壽命的主要因素，除應(yīng)力變化范圍和最小應(yīng)力外，為變形鋼筋表面的幾何形狀、彎起鋼筋的彎曲半徑、焊接以及腐蝕等。鋼筋尺寸和強(qiáng)度等級(jí)影響較小。預(yù)應(yīng)力鋼筋的疲勞強(qiáng)度和預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類(lèi)、制造處理方法、錨具形式以及粘結(jié)程度有關(guān)。2）疲勞問(wèn)題的研究：主要包括對(duì)材料的疲勞強(qiáng)度、構(gòu)件的疲勞強(qiáng)度以及疲勞荷載對(duì)構(gòu)件裂縫和撓度影響的研究。3）對(duì)裂縫及變形的影響：許多試驗(yàn)都指出，周期性的重復(fù)荷載不僅使裂縫的寬度加大，伸延的更深，而且大大降低開(kāi)裂荷載。因此，構(gòu)件的剛度降低，撓度增大。4）在設(shè)計(jì)上的體現(xiàn)：疲勞荷載作用下的撓度，也可以近似的采用PPC建議規(guī)定的靜力

22、剛度的80%，作為疲勞剛度。即BE=0.8BS=0.8EcI0式中，為構(gòu)件截面彈性剛度折減系數(shù)。重復(fù)荷載使鋼筋和混凝土間的粘結(jié)逐漸破壞，靜載裂縫公式的有關(guān)參數(shù)均應(yīng)考慮循環(huán)荷載的影響，這樣計(jì)算公式將變得更加復(fù)雜?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)公式算出荷載循環(huán)N次后的最大裂縫寬度。Lovegrove等根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的經(jīng)驗(yàn)公式，荷載循環(huán)N次后的最大裂縫寬度為 N=0（0.382-0.227logN)logN式中，0為初始最大裂縫寬度，可按常用的任何方法計(jì)算。9：關(guān)于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的問(wèn)題：（1） 敘述無(wú)粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件截面應(yīng)力分析的一般原理。（2） 為什么無(wú)粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)必須配置足夠數(shù)量的普通非

23、預(yù)應(yīng)力鋼筋？什么是綜合配筋指標(biāo)？（3） 分析影響無(wú)粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件極限強(qiáng)度的主要因素。在構(gòu)件混凝土開(kāi)裂之前，由荷載作用引起無(wú)粘結(jié)筋的應(yīng)力增量，可以通過(guò)縱向變形協(xié)調(diào)條件，即無(wú)粘結(jié)筋的總伸長(zhǎng)應(yīng)與沿其整個(gè)長(zhǎng)度周?chē)炷恋目偵扉L(zhǎng)相等的條件來(lái)求得。 設(shè)無(wú)粘結(jié)筋梁任一截面上的彎矩為M，則M對(duì)該截面上任一一點(diǎn)引起的混凝土應(yīng)變?yōu)閏=cEc=MEcIcy這時(shí)，沿?zé)o粘結(jié)筋全長(zhǎng)，構(gòu)件混凝土的總伸長(zhǎng)為=cdx=MEcIcydx無(wú)粘結(jié)筋長(zhǎng)度為 ,則無(wú)粘結(jié)筋的應(yīng)變?cè)隽繛閘=MEcIclydx無(wú)粘結(jié)相應(yīng)的應(yīng)力增量為p=Epl=EpEclMIcydx令 EP=EpEc ，則可得到p=EPMIcydx無(wú)粘結(jié)筋中的總應(yīng)力

24、為：p=pe+p為什么無(wú)粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)必須配置足夠數(shù)量的普通非預(yù)應(yīng)力鋼筋: 設(shè)計(jì)一般采用配置預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋的混合配筋計(jì)算方法，當(dāng)通過(guò)對(duì)一部分縱向鋼筋施加預(yù)應(yīng)力已能使構(gòu)件符合裂縫控制要求時(shí)，承載力計(jì)算所需的其余縱向鋼筋可采用非預(yù)應(yīng)力筋。預(yù)應(yīng)力筋可以平衡一部分荷載，提高抗裂度，減少撓度；非預(yù)應(yīng)力鋼筋則可以改善裂縫的分布，提高極限強(qiáng)度和破壞時(shí)的延性。同時(shí)非預(yù)應(yīng)力筋還可以配置在結(jié)構(gòu)中難以配置預(yù)應(yīng)力筋的部位。對(duì)于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，配置適量的非預(yù)應(yīng)力筋，能夠大大改善構(gòu)件的裂縫，提高無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁的承載能力。 配置一定數(shù)量的有粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)

25、性能與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件類(lèi)似，破壞特征是有粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力筋首先屈服，然后裂縫迅速向上伸展，受壓區(qū)越來(lái)越少，最后由于受壓區(qū)混凝土被壓碎而導(dǎo)致構(gòu)件破壞。因?yàn)闊o(wú)粘結(jié)應(yīng)力筋混凝土在破壞時(shí)鋼筋并沒(méi)有屈服，其不能達(dá)到屈服的原因是無(wú)粘結(jié)筋是應(yīng)變均勻。綜合配筋指標(biāo)：=Appebhpfcd+AsfsdbhsfcdAp、pe-分別為無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積和有效預(yù)應(yīng)力；As、fsd-分別為有粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積和抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； b-梁的寬度 ； hp-無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面重心至截面受壓邊緣的距離； fcd-混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 主要因素：無(wú)粘結(jié)筋的有效預(yù)應(yīng)力、綜合配筋指標(biāo)、構(gòu)件的跨比、預(yù)應(yīng)力筋的線(xiàn)形、鋼筋和