二、预应力混凝土结构的特点（与非预应力混凝土结构相比） 改善使用阶段的性能（图）
（延缓受拉和受弯构件中出现裂缝并降低裂缝宽度；降低甚至消除使用荷 载下的挠度）
❖ 提高受剪承载力 （纵向预应力可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受剪承载力；曲 线预应力筋承受剪力）
改善卸载后的恢复能力 （卸载后，预应力会使裂缝闭合，提高其弹性恢复力）
1938年德国的霍友（E.Hoyer）研制成功依靠高强钢丝与混凝土间的粘结力传递 预应力 先张法
1939年弗莱西奈特研制成功弗氏锥形锚具；
1940年比利时的麦尼尔（G.Magnel）研制成功了麦式锲形锚具 后张法
第二次世界大战后，预应力结构在世界范围内得到蓬勃发展和广泛应用。
1950年8月成立了国际预应力协会（中国土木工程学会于1980年参加国际预应力 协会，成为会员组织 ）（Fédération Internationale de la Précontrainte， FIP ）。
第一章 绪 论
一、预应力混凝土结构发展
1866年，美国工程师杰克逊（P.H.Jackson）首次提出预应力技术应用于混凝土 结构（但由于低强预应力筋中的有效预应力损失几乎殆尽，使最初尝试不成功）
预应力混凝土的现代发展归功于法国工程师弗莱西奈特（E.Freyssinet），1928 年E.Freyssinet提出：预应力混凝土必须采用高强度钢材和高强度混凝土。
地上 28 层，有 5 层裙楼，裙楼为现浇混凝土芯筒框架结构，6 层以上的 2 幢塔楼 为小开间的现浇剪力墙结构。6 层楼板为厚 2m 的预应力混凝土转换板，每块板为
22.4m 27.4m，混凝土强度等级 C40，沿板顶和板底配置双向双层有粘结预应力 钢绞线，其中短边方向 40 束，每束为4 j15 ，全部为直线束，采用一端张拉， 张拉端交错布置（图）。对板施加的预应力度为1.0Mpa 。
《特殊与复杂高层建筑结构设计》 （唐兴荣编著）中第十九章 预应力混凝土梁式转换层 （预应力混凝土转换梁、预应力钢骨混
凝土转换梁 、预应力混凝土曲线转换梁 ）
剪力墙 1
翼缘穿孔
剪力墙
直束道
弯束道 1
8000
1-1
预应力钢骨混凝土转换梁
箍筋 焊接工字钢 普通变形钢
❖ 预应力混凝土转换桁架设计
逐步增加的外荷载
我国预应力结构是在20世纪50年代，1954年铁道部科学研究院首次进行了预应 力混凝土的试制。
主要应用:工业建筑、桥梁和轨枕、电杆、水池等结构、构件
现代预应力结构采用高效预应力混凝土（高强钢材和高强度混凝土）
（近二三十年）已渗透到土木工程的各个领域
逐步扩大到居住建筑、大跨度和大空间公共建筑、高层建筑、高耸结构、地下结 构、海洋结构、压力容器、大吨位囤船结构及跑道路面结构等领域
(a)
Np
(b) q
(c) q
Np
ct (拉)
Np c
c
(压) (压)
ct (拉)
（压或拉）
Np ctc - (拉)
（a）预压力作用下 ；（b）外荷载作用下；（c）预压力与外荷载共同作用下
三、预应力结构基本形式 1、房屋建筑 预应力混凝土框架结构 我国最早现浇预应力混凝土框架结构：上海色织四厂六层双跨框架结构（跨
度20m，梁高1.64m） ❖ 珠海拱北海关大楼：双向预应力混凝土框架结构（纵、横向均为18m，纵向
7跨，横向5跨） 深圳车港工程为我国柱网尺寸最大的预应力框架结构，标准柱网16m 25m，
标准层平面尺寸159m 103.5m，横向框架梁截面1200mm 1200mm， 纵向框架梁及次梁截面1000mm1000mm） 预应力混凝土平板结构（无粘结预应力筋） 广州国际大厦主楼（筒中筒结构，63层，从7层～63层均为无粘结预应力混 凝土平板结构，板厚200mm，内、外筒间跨度7.0m～9.4m） ❖ 上海福源商厦（7层，剪力墙-平板结构，所有楼层采用无粘结预应力混凝土 平板，横向跨度10.0m+9.32m+6.78m+5.9m+7.2m，纵向跨度11 8m，板厚230mm）
N
P
P
N
487.5 75.0
487.5
650.0
加载装置图
Np2
Np2
Np1
Np1
512.5
512.5
512.5
512.5
3075
加载示意图
512.5
512.5
75.0
上海裕年国际商务大厦效果图
上海裕年国际商务大厦1：25振动台试验模型
预应力混凝土厚板转换层
南京市娄子巷小区四期（高层住宅D7 07 、D7 08 ）工程，地下 1 层，
N荷载 N 预应力
△N
水平推力 自平衡
N荷载 N 预应力
△N
预应力混凝土转换桁架设计
裕年国际商务大厦预应力混凝土巨型转换桁架 跨度24.6m、高度7.8m——国内跨度最大的转换桁架 承受集中荷载1700多吨——承受荷载巨大
下弦配置 12-7Us15.2 无粘结预应力筋（总张拉力 53×187.7kN=9948.1kN） 中弦配置 4-6Us15.2 无粘结预应力筋（总张拉力 24×187.7kN=4504.8kN）
75.0
487.5
M2
1
M1
M1
10
M3
预应钢筋 2-Us12.5
M4
预应钢筋 2-Us12.5
10
1
8
7
5
5
7
6
6
8
2
7
75
5
2
八字筋26
8
9
7
8
7
9
4
3
4
3
M2 M3 M4
487.5
650.02.5
512.5
512.5
512.5
512.5
512.5
3075
1：8静力试验模型
提高耐疲劳强度 （预应力作用降低钢筋中应力循环幅度）
充分利用高强度钢材，减轻结构自重 可调整结构的内力
（利用预应力筋对混凝土结构的作用平衡全部或部分外荷载） 具有良好的经济性
（比普通混凝土结构节约混凝土20%～30%、钢材30%～60%；比钢结构 节省一半以上的造价）
预应力结构所用材料单价较高，相应设计、施工等比较复杂，且预应力结 构的研究工作也有待进一步深入研究
预应力混凝土门架结构（梁柱合一） （P2、图1-1） 珠海玻纤厂主厂房（连续四跨预应力门架，跨度 31.5m+33m+31.5m+14m）
上海闵行影剧院工程PC交叉梁板结构
预应力转换层结构（Transfer Story Structure） 《高层建筑转换层结构设计与施工》（唐兴荣编著）中第十四章