10.3.1 轴心受拉构件各阶段的应力分析

1．回顾从普通钢筋混凝土受拉构件到预应力混凝土受拉构件

预应力轴心受拉构件从张拉钢筋开始到构件破坏，截面中混凝土和钢筋应力的变化可以分为两个阶段：施工阶段和使用阶段。各阶段中又包括若干个受力过程，其中各过程中的预应力筋与混凝土分别处于不同的应力状态。因此，在设计预应力混凝土轴心受拉构件时，除了应保证荷载作用下的承载力、抗裂度或裂缝宽度要求外，还应对各中间过程的承载力和裂缝宽度进行验算。本节将介绍轴心受拉预应力混凝土构件从张拉预应力、施加外荷载直至构件破坏各受力阶段的截面应力状态和应力分析。

2．施工阶段

（1）先张法构件

① 张拉并锚固钢筋。

② 放张预应力筋。

③ 第二批损失完成。

（2）后张法构件

① 浇筑混凝土，养护直至钢筋张拉前，可认为截面中不产生任何应力。

② 张拉预应力钢筋产生了摩擦损失σ_l2。

完成第一批损失后，预应力筋张拉完毕，用锚具在构件上锚住钢筋，则锚具变形引起的应力损失为σ_l1。

④ 混凝土受到预压应力之后完成第二批损失，由于预压力筋松弛、混凝土的收缩和徐变而引起的应力损失σ_l4、σ_l5（可能还有σ_l6）。

3. 使用阶段

① 混凝土的消压状态。

② 混凝土的开裂界限状态。

③ 构件破坏。

（2）后张法构件

① 混凝土处于消压状态。

② 混凝土的开裂界限状态。

③ 构件破坏。

10.3.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算

预应力混凝土轴心受拉构件的计算可分为使用阶段的计算和施工阶段验算两部分。

1．使用阶段的计算

预应力轴心受拉构件使用阶段的计算分为承载力计算、抗裂度验算和裂缝宽度验算。

2．施工阶段的验算

预应力轴心受拉构件施工阶段的验算包括张拉预应力钢筋的构件承载力验算和构件端部锚固区的局部受压承载力验算。