4.1 概述

4.1.1 預應力混凝土概述

由于混凝土的抗拉強度及極限拉應變很小，普通混凝土結構或構件的極限拉應變為（0.1～0.15）×10m－3（每米只能拉長0.1～0.15mm），所以在使用荷載作用下，一般均帶裂縫工作。對使用上不允許開裂的構件，相應的受拉鋼筋的應力僅達到20MPa～30MPa；對于允許開裂的構件，通常當受拉鋼筋應力達到250MPa時，混凝土裂縫寬度已達到0.2～0.3mm。為了滿足變形和裂縫控制的要求，需增加構件的截面尺寸和鋼筋用量，但是通過增加截面尺寸和自重而使普通鋼筋混凝土結構用于大跨度或承受動力荷載的結構的方法不現實或不經濟，鋼筋的抗拉強度未能充分發揮。

預應力混凝土是解決這一問題的有效方法：設法在結構構件受外荷載作用前，預先對由外荷載引起的混凝土受拉區施加壓力，以此產生的預壓應力來減少或抵消外荷載所引起的混凝土拉應力，使結構構件的混凝土拉應力不大，甚至處于受壓狀態。也就是可借助混凝土較高的抗壓能力來彌補其抗拉能力的不足。這種構件受到外荷載以前預先對混凝土受拉區施加壓力的結構稱為“預應力混凝土結構”。