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预应力混凝土构件的抗弯设计4.1绪论弯曲应力是外部环境、施加压力或弯矩作用的结果。大多情况下，无论是先张法还是后张法，它们都控制着预应力混凝土截面几何尺寸的选择。设计过程从初步几何的选择开始，并通过试验和调整它收敛于混凝土横截面的几何细节和预应力绞线大小和对比的最终段。截面满足混凝土应力和钢筋应力限制的抗弯要求。此后，其他因素如抗剪和抗扭能力，挠度以及裂缝都要进行分析并且需要满足要求。42552
而部分分析数据与设计所需数据不同，本质上来说每一个设计都是一项分析。人们假定预应力混凝土截面的几何特性，接着判断截面是否能安全承受预压应力和所需的外部荷载。因此，理解好分析的基本原理及其可选方案从而提出显著简化截面设计的任务。从第1章的讨论中我们知道，材料的基本性能，内部联结的平衡原则，以及叠加的弹性原理在所有加载阶段都起了作用。
马里兰音乐会中心停车场，巴尔的摩。（提供者，预应力混凝土协会）。
4.1绪论
倘若其它条件如适用性，抗剪能力和粘结性满足要求的话，仅对极限应力状态破坏的截面选择足以满足钢筋混凝土构件的弯曲设计。然而，设计预应力构件时，由于破坏荷载导致超载的残余应力，使荷载传递、使用荷载的极限状态以及破坏极限状态需要进行额外的检查。所有的检查都是必要的，以确保使用荷载裂缝是可以忽略的，以及变形和弯矩的长期作用得到了很好的控制。论文网
鉴于之前所说的，这章涵盖了使用荷载弯曲设计以及极限荷载弯曲设计检查的主要方面。第1章中使用荷载的计算原理和方法已经扩展到第3章中预应力混凝土线性构件设计的步骤和考虑了预应力损失幅度的影响。注意设计过程中的逻辑顺序指的是首先是截面弯曲设计中所需的使用荷载，其次是截面破坏极限状态下截面可用弯矩强度的分析。整本书中，用负号（—）来表示混凝土截面的压应力，用正号（+）来表示混凝土截面的拉应力。凸形或拱形表示负弯矩，凹形或下垂形状表示正弯矩，如图4.1所示。
和钢筋混凝土构件不同，外部恒荷载和部分活荷载施加在不同混凝土强度和不同加载阶段的预应力混凝土构件上。这些加载阶段可以概括如下：
施加初始预应力，然后在传递时，力从预应力绞线传递到混凝土。
只要构件为简支，即没有中间支撑，全部自重力就会和初始预应力一起作用在构件上。
全部附加恒荷载包括上部集中作用都施加在构件上。
预应力导致的大部分短期损失，产生了减少的预应力。
构件承受所有的使用荷载，由于渐变产生的长期损失、收缩以及钢绞线发生松弛产生了净预应力。
构件在某些条件下超载导致了破坏极限状态。
典型的加载过程和对应的应力分布在主截面的深度见于图4.2，而从自重作用开始到破坏的各个加载阶段的加载曲线示意图和变形情况见于图4.3
图4.1弯曲应力和弯矩的正负号规定。
（a）负弯矩；（b）正弯矩
图4.2弯曲应力在整个加载过程中的分布
（a）梁截面；（b）初始应力阶段；（c）自重和有效预应力；
（d）满恒载加有效预应力；（e）满使用荷载加有效预应力；
（f）未加固梁极限荷载下的极限应力状态4.4正确选择梁截面与性能