结构推理 预应力在结构设计理论上的创新点是什么?
【正确答案】预应力在我们熟知的事物中以及在土木工程中早已得到应用。但是,预应力在结构设计理论上的创新点是什么?至今仍值得我们深入了解。
   几百年以来,结构设计上曾用下式控制材料的应力:
   -[σc]≤σF≤[σt]
   式中:σF——作用力引起的应力,以受拉为正,受压为负;
   [σt]、[σc]——设计允许的极限拉、压应力。
   如果以σpc代表人为地施加于结构物的应力,在假定σpc=0的条件下,上式可写成:
   -[σc]≤σFpc≤[σt]
   可是在采用σpc=0的几百年中,不知浪费了多少材料的潜力,因为只要力F=0(暂不计结构自重影响),则应力σF=0,则在许多时间里材料并不工作。
   如果采用σpc≠0,则在任何时候,无论有无力F作用,只要材料中的任何一点和在任何方向中的应力不超出[σt]和[σc]两个允许限值,材料就有可能被充分利用。
   预应力在结构设计理论上的创新点,就在于突破了长期以来的旧观念,否定在任何情况下采用σpc=0这一不合理的假定。
   预应力对于混凝土结构构件更具有重要意义。因为混凝土抗拉的极限应力很小,极易开裂并降低构件的刚度。如果在结构构件受荷之前对混凝土施加预压应力,可抵消或部分抵消由荷载引起的拉应力,从而可提高其抗裂性和刚度。
【答案解析】