浙江
最近，對比了我大學老師念大學時、我念大學時和現在的混凝土結構設計原理課本，有個觀點一直40多年都沒變，那就是預應力不改變混凝土的抗彎承載力。高強鋼絞線在80年代在國內才開始得到逐步廣泛的應用，就得出的這個“經典”觀點正確嗎？還是有適用條件？
為避免范圍過大，本文所指預應力混凝土結構主要限制在有粘結預應力混凝土梁。
圖1 國內不同年代典型混凝土結構設計原理教材
圖2 教材中關于預應力的“經典”觀點
關于預應力是否影響混凝土構件極限抗彎承載力，在“橋梁思考者”微信群中開展了熱烈的討論，主要有以下2個觀點：
觀點1：預應力混凝土的破壞彎矩MP，主要與構件受力性能有關，而與是否在受拉區鋼筋中施加預拉應力的影響很小。其破壞彎矩與同條件下普通鋼筋混凝土的破壞彎矩幾乎相同。這說明預應力混凝土并不能創造出超越其材料強度之外的奇跡，而只是大大改善了結構在正常使用階段的工作性能。這個觀點是很多混凝土結構設計原理教材中的“經典”論述。
圖3 矩形截面受彎構件示意圖
觀點2：由于多了偏心的縱向預壓力，預應力混凝土梁是偏心受壓構件，可以將梁看成偏心受壓構件，如圖2所示。根據壓彎構件的M-N曲線，大偏心受壓破壞時，縱向壓力將提高適筋梁抗彎承載力；而小偏心受壓破壞時，縱向預應力將降低適筋梁抗彎承載力，如圖3所示。這說明預應力的存在可以影響構件的抗彎承載力，預應力混凝土結構的抗彎計算不能簡單類比普通混凝土結構。
圖4 預應力混凝土構件轉化為偏心受壓構件示意圖
圖5 M-N曲線示意圖
請大家留言或投票，我們將開展國內外文獻調研和有限元計算，并進一步評估是否需要開展結構模型試驗。
以上工作由浙江工業大學博士后朱志翔、研究生邱文浩和郭辛瑤撰寫并編輯，如有不當之處，敬請批評指正。
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