一、定義與原理
所謂預應力混凝土結構，即在外荷載作用於構件之前，先對其受拉區混凝土預加壓應力，造成人為的應力狀態，其大小和分布規律能抵消外荷載在混凝土中所引起的部分或全部拉應力，從而使混凝土在使用階段不致開裂和推遲開裂，或減小裂縫的開展寬度這樣，就可大大地發揮高強度鋼筋和高標號混凝土的作用，增強構件截麵抗彎剛度，提高其跨越能力。
現以例題說明預應力混凝土結構的基本原理。
（1）跨中截麵混凝土和鋼筋的應力；
（2）若在承受荷載之前預拉鋼筋，使其對混凝土截麵產生的預壓力為1800尺，求在前述荷載作用下，跨中截麵混凝土與鋼筋應力。
（3）未對鋼筋施加預拉應力時，上緣混凝土應力為一預應力簡支梁，在外荷載作用之前，在梁的受拉區預先施加一對大小相反，方向相反的偏心預壓力在梁的下邊緣產生預壓應力圖在自重及外加荷載作用下，梁的下邊緣將產生拉應力，梁載麵中的最後應力由相迭加。受拉邊緣的應力可能為拉應力也可能為壓應力。說明預壓應力可全部或部分抵消外荷載引起的拉應力，從而推遲了混凝土構件的開裂。換算截麵受壓區高度（即換算截麵重心軸到受壓區外邊緣的距離）。
下緣混凝土應力大大地超過了混凝土抗拉極限強度，早已開裂。下邊按鋼筋混凝土梁第I應力階段，不計受拉區混凝土作用，計算受壓區邊緣混凝土壓應力及縱向受拉鋼筋拉應力。此時：預加壓應力於混凝土受拉區域，可使混凝土在受到相當大的荷載拉應力後，總應力為很小的拉應力，甚至為壓應力。這樣就大大地推遲了混凝土的開裂，或者是大大地減小其裂縫開展寬度。從而使受荷時混凝土始終全部參與工作，或者使其參與工作的截麵區域大大增加。而普通鋼筋混凝土構件受拉區域的混凝土則被認為不能參與工作，而且參與工作的截麵區域較小。
讀者可自行計算將知壓力加在截麵重心處時的應力值，並與該例作以比較，即可得知使預壓力，有適當的偏心距是十分重要的。
調整預應力筋的偏心距。下緣混凝土的預壓應力相應改變，對於簡支梁來說，若按跨中最大彎矩截麵確定鋼筋位置，則其它彎矩較小的截麵上緣可能因出現拉應力而開裂，特別是跨度大時，為保證各截麵上、下緣均不致開裂，可采用彎起部分預應力筋的辦法，使截麵上鋼筋合力點的位置沿梁跨變化。
二、設計方法
預應力混凝土結構的設計方法主要可分三種，為使設計人員、握這種概念，並能靈活而有效地進行預應力混凝土結構設計，特加以簡要的說明。
1.預加應力後視混凝土為彈性材料。混凝土經過預壓後，即從一種脆性材料變為一種彈性材料，原來抗拉性能很差而抗壓性能較高的混凝土由此即可抵抗拉應力。一般認為，若混凝土中沒有拉應力，就可能沒有裂縫，那麼，混凝土也就不再是脆性材料而變成彈性材料了。本質上混凝土仍為一種脆性材料，隻不過在拉區加了預壓應力後，在施工和使用階段，混凝土不拉裂拉壞，壓區應力也不高，可以假定按彈性階段處理。
由此觀點，混凝土受有兩個力係：內部預應力及外部荷載，外部荷載引起拉應力被預應力所產生的壓應力抵消。即荷載引起混凝土的開裂會被預應力筋產生的預壓力所阻止或推遲。隻要沒有裂縫，由兩個力係所產生的混凝土的！力、應變、撓度可分別按材料力學公式進行計算，並在必婁時采用迭加原理。
該法在全預應力混凝土結構的施工階段和使用階段進行應力驗算和設計時采用。
2.預加應力使高強度鋼筋和混凝土結合。同普遍鋼筋混凝土結構一樣，用鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力，兩種材料構成一個抵抗外力矩的內力，即內、外力矩平衡設計法。
在預應力混凝土中，鋼筋在達到極限抗拉強度之前、必將伸長很多，若單單地把高強鋼筋埋置在混凝土內不預張拉，象在普通混凝土中一樣，鋼筋發揮全部強度之前，周圍混凝土早已發生嚴重裂縫，為之必須先將鋼筋張拉，這時，在混凝土中產生壓應力和壓應變，而鋼筋中產生拉應力與拉應變，於是，可合理地、經濟地利用這兩種材料。
由此可見，預應力混凝土不再是陌生的設計類型，相反，是含有高強鋼筋的鋼筋混凝土的應用與推廣它並不能產生超出其材料強度的能力範圍以外的奇跡。不論是預應力混凝土還是普通鋼筋混凝土結構，其內部抵抗力偶都必須靠鋼筋受拉和混凝土受壓來提供。此法在預應力混凝土和普通鋼筋混凝土結構強度計算中采用。當然在彈性工作階段亦可適用，但多為前者。