下图是普通钢筋混凝土梁与预应力混凝土梁跨中截面力学行为的比较图。从图中可以看出：对于普通钢筋混凝土受弯构件而言，在承受外荷载前，钢筋与混凝土中均没有应变或者应力。在开裂前，梁体仅能承受很小的外荷载，这时候在钢筋和混凝土中的应力也很小。在裂缝开展以后，钢筋应力将有很大的增加，并随着外荷载的增大而逐渐递增，截面破坏弯矩由钢筋拉力和混凝土压力所形成的力偶来抵抗。由于普通钢筋与周围混凝土的应变一致，只有在混凝土开裂以后钢筋的应变才会显著增加，所以普通钢筋中的应变是在被动条件下产生的。从限制裂缝宽度的角度来看，在钢筋混凝土梁中没有必要使用高强混凝土。

预应力混凝土梁的荷载—挠度曲线

在预应力混凝土受弯构件中，预应力建立了一个自平衡的内力体系（预应力筋受拉，混凝土受压），在预应力作用下，梁体本身会产生缩短或者初始挠曲。由于在受载前混凝土中已经存在预压应力，所以在梁体纤维达到开裂拉应力以前构件能够承受很大的外荷载。因此，预应力混凝土受弯构件可以有效增大构件的刚度，延缓裂缝的产生和开展；同时，也能降低和消除构件在使用荷载下的挠度。在预应力混凝土梁开裂之前，外弯矩的增加主要由内力臂的增大来抵抗，而形成截面内力矩的总拉力和总压力增加不多，甚至保持不变。但是截面开裂之后，预应力混凝土梁的性能接近于普通钢筋混凝土梁的性能，随着荷载的增加，内力臂的变化不大，钢材的应力不断增大，最后与普通钢筋混凝土梁一样，在混凝土达到极限压应变或者预应力筋被拉断时，梁发生弯曲破坏。

预应力筋混凝土梁的破坏同样包括少筋梁破坏、超筋梁破坏和适筋梁破坏三种破坏形式，主要与配筋率、混凝土与预应力束之间的粘结程度、混凝土抗压强度以及预应力筋的极限抗拉强度等有关。规范要求在设计中应设计为适筋梁破坏（见《混凝土结构设计规范GB 50010-2010》公式6.2.10-3）。在预应力混凝土构件中，预应力筋的应变远远高于周围混凝土的应变，所以通过主动张拉所建立的预应力，可以用来控制结构的变形和内力状态。因此，预应力混凝土构件总是要求采用高强混凝土。

而在截面和材料相同时，在计算承载力时，预应力混凝土受弯构件的性能与普通钢筋混凝土构件无异，所以预应力受弯构件和钢筋混凝土受弯构件的承载力相同。但预应力混凝土受弯构件由于其相较于普通钢筋混凝土构件某些优异的性能，被大量运用于桥梁结构、大跨结构等结构形式中。