4.1 概述

4.1.1 预应力混凝土概述

由于混凝土的抗拉强度及极限拉应变很小，普通混凝土结构或构件的极限拉应变为（0.1～0.15）×10m－3（每米只能拉长0.1～0.15mm），所以在使用荷载作用下，一般均带裂缝工作。对使用上不允许开裂的构件，相应的受拉钢筋的应力仅达到20MPa～30MPa；对于允许开裂的构件，通常当受拉钢筋应力达到250MPa时，混凝土裂缝宽度已达到0.2～0.3mm。为了满足变形和裂缝控制的要求，需增加构件的截面尺寸和钢筋用量，但是通过增加截面尺寸和自重而使普通钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构的方法不现实或不经济，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。

预应力混凝土是解决这一问题的有效方法：设法在结构构件受外荷载作用前，预先对由外荷载引起的混凝土受拉区施加压力，以此产生的预压应力来减少或抵消外荷载所引起的混凝土拉应力，使结构构件的混凝土拉应力不大，甚至处于受压状态。也就是可借助混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足。这种构件受到外荷载以前预先对混凝土受拉区施加压力的结构称为“预应力混凝土结构”。