预应力混凝土 on Jean Hu 的笔记

预应力混凝土#2 26/10/10

Sat, 10 Oct 2026 22:00:00 +0800

2026-10-10 课程笔记英法双语授课，术语保留原文（中／法／英对照见第 11 节）

第一讲建立了原理（预压抵拉）与分类（先张／后张、有黏结／无黏结、全／部分预应力、损失分项）。本讲先把两种张拉工艺的操作链与设备讲细，然后进入材料：先讲钢材（两大类、四种产品形态、应力—应变曲线、松弛、温度与腐蚀），再讲混凝土（组成、配比、性能指标、养护）。
课程 PPT 由群内发放。
课堂随堂题，要求用英文或法文作答：说明 low relaxation 与 stress relief 各是什么、各自怎么做出来、两者差别在哪。
教学安排（另门 BIM 课）：下周开始，周三那次课（3 节）必须带电脑，电池不耐用的带插线板；软件 Revit 以邮件发下载链接，课代表提交班级拼音名单＋校内邮箱；BIM 课考核为项目制，无笔试，全班约 74 人，大概率 6～7 人一组、分组由老师指定。

钢筋混凝土（béton armé）只是"把钢筋放进去"：荷载大了下缘先裂，卸载裂缝也不闭合；预应力混凝土（béton précontraint）是在使用之前先对钢材施加力，把压力储进受拉区。
受力链：

两端张拉钢材 → 梁底（受拉区）建立预压应力
→ 梁向上反拱（flèche inverse / camber）
→ 使用荷载压下 → 先"压平"反拱
→ 预压 + 荷载拉力叠加 → 下缘不出拉 → 不裂、变形小

本讲再次强调的两点（与第一讲一致）：
1. 预应力的直接效果是减小变形、控制裂缝，不是提高承载力；
2. 实际结构荷载可能很大，拉力一般不能完全消除（éliminer），只能减小、限制（diminuer / limiter）——“零拉力"只是全预应力的设计目标。
设计思路是反过来的：先估计结构会承受什么荷载 → 据此决定施加多大预压力 → 把变形与裂缝控制在允许水平。

优点	机理
无裂缝／裂缝很少、变形小	荷载小 → 可全部消除裂缝与变形；荷载大 → 至少显著减少
梁更矮、截面更小	材料省 → 造价降低
柱间距可以做得更大	中间空间更大、更开阔（梁高变小也帮助加大跨度）
适合工厂预制（préfabrication）	先做构件再运到现场：质量可控、速度快、有时更便宜，模板反复周转

缺点三条：

Wed, 30 Sep 2026 22:00:00 +0800

开课 2026-09-30 · 英法双语授课（béton précontraint），术语保留原文无课件，笔记以课堂内容为准

章节	内容	笔记
第 1 讲课程引入：为什么要给混凝土"预先加压"（09-30）	混凝土与钢材优缺点互补；钢筋混凝土中钢筋是"被动"的；预应力的核心原理与施加方式；工程应用场合；优缺点讨论；正常使用荷载与超载的两段受力特征；先张法与后张法、有黏结与无黏结、全预应力与部分预应力；预应力损失分项；中／法／英术语对照	第 1 讲
第 2 讲方法细化与预应力材料（10-10）	两种张拉工艺的工序链、设备与灌浆；非预应力与预应力钢材两大类；钢丝、钢绞线、热处理钢筋、精轧螺纹四种产品形态；有流点与无流点的 σ–ε 曲线；预应力钢材的六项性能要求；松弛（低松弛与标准型）及其长期损失；温度与腐蚀；对混凝土的要求；中／法／英术语对照	第 2 讲

Wed, 30 Sep 2026 22:00:00 +0800

2026-09-30 课程笔记英法双语授课，术语保留原文

本课研究对象是预应力混凝土（béton précontraint / prestressed concrete）。混凝土＋钢材的组合有两条路线：钢筋混凝土（béton armé / reinforced concrete）与预应力混凝土，本课走后者。
第一讲为纯引入，依次讲材料优缺点、钢筋混凝土的裂缝问题、预应力原理、优点与缺点、使用荷载与超载两段状态、两种张拉工艺与预应力体系分类。
课堂分组讨论三题（本讲主线，也是最可能的出题方式）：
1. 预应力混凝土有哪些优点？
2. 预应力混凝土有哪些缺点？
3. 做预应力有哪两种方法？各自怎么做？

材料	优点	缺点
混凝土（béton / concrete）	抗压（compression / compression）性能好；易施工成型（easy to construct）；便宜（cheap）	抗拉（tension / tension）差 → 受拉即开裂
钢材（acier / steel）	抗拉/拉伸性能好，结构受拉就交给它	很贵（expensive）→ 用多了结构造价失控

材料组合的逻辑链：

混凝土耐压不耐拉 + 钢材耐拉但太贵、不能多用
→ 两者结合、各用所长 → 受压交给混凝土、受拉交给钢材

混凝土所有问题的总根源：拉应力一旦出现，就产生裂缝（fissures / cracks）。

做法： 把钢筋（barre en acier / steel bar）放在构件下部受拉区，与混凝土浇筑在一起，此外不做任何处理。

受力过程：

小荷载（charges de service 量级）：变形小、下缘拉力不大 → 不裂
大荷载：下缘受拉 → 超过混凝土抗拉能力 → 底部出现裂缝
卸载后：裂缝不会闭合，仍然存在 → 构件已"带病"

裂缝带来的四类问题：