为什么预应力混凝土构件不能提高构建正截面承载力,但对斜截面受剪承载力有一定帮助？

Question

刚仔细想了一下，不知道我的理解对不对：
1.因为混凝土受弯构件正截面承载力是以受拉钢筋屈服，受压区混凝土压碎为极限状态，而不管施加预应力与否，拉筋和受压区砼的强度都未发生变化，所以承载力保持不变，也就是说预应力对其没有影响。
2.预压应力可以延缓斜截面裂缝的出现和开展，使得剪压区高度增大，假设斜截面都发生剪压破坏，那么受剪承载力可以得到提高。

这样理解有误吗？

Answer 1

1.预应力梁构件就是充分利用高强度钢绞线，让受拉区混凝土产生预压力，减小使用阶段的裂缝的。正截面承载力里，受受压区混凝土强度限制，得不到提高。(受拉区钢绞线估计是拉不断的了)
2.试验研究表明，预应力对构件的受剪承载力起有利作用，这主要是预压应力能阻滞斜裂缝的出现和开展，增加了混凝土剪压区高度，从而提高了混凝土剪压区所承担的剪力。
发现楼主已经理解得很到位了。

Answer 2

预应力就是利用钢筋预先给混凝土施加一个压力，使混凝土可以承受更大的外荷载拉力。
而正截面承载力中，混凝土提供的是压应力，拉区混凝土的应力没有考虑，因为拉区混凝土所能提供的力与钢筋相比太小了，在工程实际中可以忽略掉。所以提升混凝土承受拉力的能力对正截面承载力没有帮助。我觉得吧，反而因为钢筋有了一个预先拉力，导致钢筋会更早屈服，反而会降低承载力。
然后关于斜截面抗剪问题，混凝土设计规范（GB50010）是这么说的，事实上，现在趋向于认为混凝土的所有破坏均为受拉破坏，在抗剪问题中，更是由于受拉而破坏。因此在算抗剪力的公式里，他不是用的混凝土的抗拉强度么。好吧，其实我也不明白，理论计算的时候用的就是抗压强度。
难道不是从这个角度想？求讨论。。追问

我们在抗剪承载力设计的时候，不是都希望发生剪压破坏而非斜压和斜拉破坏吗，所以在设计的时候就考虑了以后混凝土发生破坏的时候是剪压区被压碎而破坏，因为至少来讲剪压破坏还有一定的塑性破坏性质，实质它跟混凝土适筋破坏来比较的话，任然是脆性的（的确脆性材料抗拉承载力是最弱的，按照材料力学的观点，是最大拉应力造成的破坏，你讲的没问题）。最后，斜截面抗剪都是经验公式吧，应该不必考虑用的是抗压还是抗拉强度吧？

追答

问题补充挺有道理的，没有补充~

Answer 3

分两种情况讨论：适筋梁 ，同等条件下，即钢筋混凝土构件和添加预应力的钢筋混凝土构件，fsAs=fsA's+fpAp。那么是否施加张拉应力，此时并不影响fp的值，那么对承载力也没影响，最终破坏就是全部钢筋（包括预应力钢筋和非预应力钢筋）将先达到屈服，然后裂缝迅速向上延伸，受压区混凝土被压碎，构件破坏；超筋梁，破坏形式是混凝土率先被压碎，钢筋达不到屈服强度，这时添加预应力钢筋或者进一步张拉，都不能影响承载能力。