摘要：在当前建筑工程中，预应力混凝土结构已经成为常见结构，它不仅能够提高建筑效率，拓展使用空间，而且能够增强结构稳定性，促进整个行业健康发展。但在其具体设计应用中，由于工艺复杂性的制约，以及设计主体能力限制，导致其结构设计还存在许多问题，没有充分发挥其正面效能，甚至适得其反。对此，本文在简要阐述预应力混凝土基本特点与优点的基础上，重点指出了其具体的优化要点。
关键词：预应力混凝土；结构设计；主要优点；优化要点
随着人们生活质量不断提升，对建筑结构提出了全新要求，人们希望建筑既具有一定实用性，同时也要具备一定美观性，最重要的是其安全性能。为满足人们日益增长的需求，建筑行业积极寻求高质量的混凝土结构。预应力混凝土结构是一种十分复杂的结构，虽然操作复杂且建设成本高，但由于其自身具备较强抗裂性与刚度等优势，现阶段被广泛运用在建筑行业中。
1、预应力混凝土基本特点与优点
首先，在现代工民建施工中，预应力混凝土是一项运用广泛的施工技术，其在传统混凝土基础上利用混凝土高强度优点，合理布置混凝土结构预应力筋和拉张，使混凝土界面的承载力有效提升。在施工中应用主要有以下优势：
第一，刚度和抗裂度高，在应用预应力混凝土技术施工时，会在混凝土构件的受拉区进行预应力的施加，会在使用荷载影响下使裂缝出现推迟，即便有裂缝出现也可以控制其宽度，因此不仅有效增强了工民建结构的抗裂度，也会使结构抗侵蚀、抗渗能力有效提高。
第二，其抗剪能力强，预应力混凝土梁由于采用了曲线筋，可以减小支座周围的梁所承受剪力。
第三，耐久性和稳定性优良，高强度钢筋的预应力强大，不会在使用中因荷载或者卸荷而出现大幅度的应力变化，因此抗疲劳性能良好。并且高强混凝土和钢筋结合，可以提高抗弯能力，有利于保证构件稳定性。
其次，现代建筑在发展中，逐渐向着大柱网、大开间和大跨度等方向发展，并且要实现在有限建筑面积中获得理想使用功能、最佳收益回报的目标，而预应力技术的跨度大、自重轻、材料耗费少等优势，是符合现代建筑的实际发展趋势的。比如其中现浇预应力混凝土实心楼盖技术适用于跨度在6000.0m以上的情况，其造价经济、性能合理；SP 预应力空心板技术适用跨度范围为3000-18000mm，一般应用于多层建筑结构中；现浇预应力混凝土夹心楼板自重较轻，其应用中形成的箱形截面特征可以更好地发挥材料作用，结构自重可比实心板减少40％左右。若是使用良好的混凝土设计构造，那么不光可以提升群众的实际生活品质，还能降低出现资源浪费的概率，从而完成我国可持续发展的目标。另外，使用合理的混凝土构造设计，对于经济发展与社会进步都有着很大的帮助，同时还能确保建筑行业稳定健康发展。
2、预应力混凝土结构设计的优化要点
2.1理论要点
预应力混凝土结构主要指的是在混凝土结构承受一定压力之前，对受拉区域事先增加一定压力。采用此种方式能够在一定程度上消除或部分消除由于荷载产生的拉应力，从而有效减少结构裂缝等现象出现。预应力混凝土结构施工工艺较为复杂，并对施工技术要求较高，但同时其具有普通混凝土无法比拟的优势，应用范围较为广泛。针对常见受弯构件梁来说，通过拉伸钢筋后再放松钢筋，利用钢筋与混凝土的咬合力，在梁底对混凝土施加预压力，可以延缓混凝土裂缝的产生和发展，提高受弯构件的抗弯能力，即提高构件承受荷载的能力。框架结构为由柱和梁刚接组成的结构体系，荷载由楼板传到周边梁，然后由梁传给柱，最后由柱向下传到底部的基础。
预应力框架梁能够有效提升端部框架柱与周边梁的承载力。
2.2抗震设计要点
要想实现混凝土结构抗震性效果最佳化，就需要全面把握具体的配筋指数，在综合衡量的基础上，采取有效措施控制预应力度的合理性。在对无粘结预应力混凝土结构的抗震性设计实践中，必须要采取针对性措施解决塑性铰区之外出现的预加力下降问题，要根据既定标准严格把控，确保地震发生时结构构件的作用生发。同事，为确保预应力混酿土结构抗震效果的整体发挥，还要进行有效的结构变形设计，以拓展整体结构的延展性。还有，要最大程度地消除构件破坏的发生，针对后张预应力框架和门架等构件，要利用有粘预应力筋进行有效补充，但需要明确的时，承载结构的受拉杆间以及一级抗震框架，不得采用无粘结预应力筋。
2.3预应力设计要点
在进行预应力混凝土结构设计中，应当在最大程度上，使用创建模型的方式。并且在模型创建中，还需要保证其比例的精确度，继而计算在实际施工中，不同施工环节所用的配筋数量。只有在施工前，建立完善模型，才能够保证施工过程的有序性，从而提高施工进度。此外，在模型创建中，还应当充分结合施工材料，对其质量与面积等进行精细化计算，从根本上保证施工质量。在模型创建完成后，应当检测模型的承载力，通过外界试压方式，明确模型的承载力。进行模型检测，能够发现存在的问题，并及时解决，从而避免在实际施工中出现质量问题。
2.4 预应力工艺要点
随着施工技术不断增加，出现了多种全新技术，建筑中大部分问题都能够被解决，例如能够有效优化施工成本的无粘结预应力筋技术、工艺优化技术、桥梁建设成本优化技术等。全新技术出现，使得混凝土结构施工质量与效率不断提升，在一定程度上能够有效推动我国建筑行业的发展，满足人们的各项需求。
2.5预应力加固设计要点
应用在对预应力混凝土结构进行加固处理时，需要满足以下几个方面的设计要求，首先要保障加固措施的独立性，就是其存在不能影响到整体结构，其次在进行加固后，一定要确保整体结构耐久性得到强化。也就是说，预应力加固设计必须坚持独立性，不能对其他构件带来负面影响。具体加固流程应该是先搭建施工平台，然后进行机械化钻孔，当完成钻孔后进行捆绑和焊接钢筋操作。随后要进行一定预应力筋的安装，继而进行混凝土浇筑、振捣、压实等相关操作。最后等待其干透后，将施工平台拆除既可。
3、结束语
总而言之，在进行预应力混凝土结构设计时，一定要结合实际情况，选择最佳的预应力混凝土结构，在充分发挥结构抗震效能的基础上，确保整体结构的稳定性，进而达到提高建筑整体质量的效果。最重要的是，设计人员要不断提高专业能力，全面把握各种相关工艺，以确保设计效能的最大化发挥。
参考文献
[1]张玉林,董知恩,龚文姣,熊文宇.预应力混凝土结构设计中应注意的若干问题分析[J].建材与装饰,2019(34):87-88.
[2]段阳萍.大跨度预应力混凝土框架结构设计与分析[J].建材发展导向,2019,17(16):49-51.
[3]郑伟光,贺成刚,王志华.预应力技术在建筑结构设计中的应用实例[J].建筑技术开发,2019,46(13):13-14.
[4]高文怡,陈波华.预应力混凝土大板结构设计分析与展望[J].中国住宅设施,2019(05):12-13.
[5]马延忠.预应力混凝土框架结构设计[J].甘肃科技,2019,35(07):97-100+114.