混凝土叠合梁设计理论综述

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1、第31卷第3期华北水利水电学院学报Vo1．31No．32010年6月JournalofNorthChinaInstituteofWaterConservancyandHydroelectricPowerJun．2010文章编号：1002—5634(2010)03—0024—04混凝土叠合梁设计理论综述张多新，梁宾桥，廖松然(1．同济大学建筑工程系，上海200092；2．华北水利水电学院，河南郑州450011；3．信息产业电子第十一设计研究院有限公司，江苏无锡214071；4．南阳市规划设计院，河南南阳473000)摘要：首先

2、对叠合梁受力性能方面的研究成果进行了归纳和分析，着重分析了二次受力叠合梁在受力过程中受拉钢筋“应力超前”、后浇混凝土“受压应变滞后”和截面内力转移等的机理；在此基础上，对叠合梁的界限受压区高度、正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力、叠合面受剪承载能力和变形计算进行了分析与综述；最后，分析了预应力RPC—NC叠合梁的应用前景，并对其设计要点进行了分析，以期推动这种新结构的发展．关键词：叠合梁；受力性能；设计理论；RPC中图分类号：U448．35文献标志码：A混凝土叠合梁结构是指在预制钢筋混凝土或在叠合梁受力过程中，存在受拉钢筋“

3、应力超预应力混凝土梁(板)上后浇混凝土所形成的一种前”和后浇混凝土“受压应变滞后”现象．这两种现装配整体式混凝土结构，因其良好的经济效益和结象相互依存，且随着的增大而增大，随着的增构性能，已成为混凝土梁结构发展的新方向．自20大而减小．世纪50年代以来，国内外都开展了相关的研在叠合梁裂缝形态和跨中挠度方面，由于叠合究I2．随着新材料与新工艺的出现，原有的研究成截面附加拉力的有利作用，叠合梁在第2阶段荷载果已无法适应新型叠合梁结构的要求．评述已有的作用下的纵向受拉钢筋应力、裂缝宽度和挠度增值研究成果分析其合理性与局限性，可为新

4、型叠合梁均小于整浇梁的相应值，并且裂缝沿截面高度的发结构的设计与发展提供必要的依据．展受到抑制而缓慢，只有当纵向受拉钢筋屈服后才向上有较大发展．但“应力超前”现象将导致叠合梁1正截面受力性能与承载力计算裂缝宽度和挠度增大，使得纵向受拉钢筋在使用阶1．1正截面受弯性能段就可能处于接近屈服强度的高应力状态，甚至发已有的研究成果，以普通混凝土为工程材料，对生断裂，故应综合少筋硬化界限制、少筋拉断界限值混凝土叠合梁结构正截面受弯性能进行了试验研究和裂缝验算3方面要求，采用应力控制的设计思想，和理论分析．研究指出，叠合梁在两阶段受力过

5、程来解决上述问题．中，平均应变均符合“平截面假定”；由于叠合对于钢筋混凝土及预应力混凝土叠合连续梁，作用，预制截面的受压区处于叠合截面受载后的受除存在跨中受拉钢筋“应力超前”、后浇混凝土“压拉区．文献[5]提出了截面内力转移系数的概念和应变滞后”现象外，还存在中支座“负弯矩滞后”现计算方法，较好地反应了转移机理；但对于两种性能象，这些现象对叠合梁的受力有较大的影响．支相差很大的普通混凝土，上述研究成果，带有一定的座负弯矩调幅合理的梁，能达到充分的内力重分布，局限性．但支座塑性铰的出现，内力重分布随着第1阶段加收稿日期：201

6、0—03—22基金项目：河南省教育厅自然科学研究计划项目(2009A560012)．作者简介：张多新(1978一)，男，甘肃张掖人，讲师，博士研究生，主要从事绿色结构与工程结构绿色化方面的研究第31卷第3期张多新，等：混凝土叠合梁设计理论综述25载的大小变化而有不同程度的推迟，使梁破坏时的前”现象，后浇混凝土在第2阶段荷载作用下才开实际调幅值小于条件相同的整浇梁．预应力对截面始受力，存在着“剪应力滞后”现象．随着梁截面剪应力重分布的影响大于相应整浇梁，故在建立叠合应力不断发生重分布，使得第1阶段荷载对预制截连续梁的截面内力转

7、移系数计算公式时，应考虑荷面的影响减弱．因此，叠合梁与整浇梁的破坏形态相载预应力和预应力卸载效应差值2部分的影响．二似，但预制截面在第1阶段荷载作用下的预压应力次受力引起叠合梁的刚度变化，叠合梁的内力重分区能抑制斜裂缝发展，改善了斜截面的使用性能．布过程较整浇梁复杂，可以中支座截面的弯矩调整钢筋混凝土及预应力混凝土叠合连续梁斜截面系数为指标，建立二次受力结构内力重分布系数来受力，仍存在叠合梁正弯矩区段“主拉应力超前”、反映这一特性．“主压应力滞后”和负弯矩区段预制构件混凝土主1．2正截面承载能力计算压应变及主拉应变滞后现象．

8、随着截面内力不断重钢筋混凝土叠合梁由于纵向受拉钢筋的配筋率分布，上述各现象逐渐缓解，叠合连续梁截面受力状不同，表现为2种破坏特征：适筋破坏和超筋破坏，态与整浇连续梁接近．跨中正弯矩区段在第1阶段破坏形态与普通钢筋混凝土梁相同．文献[4]提出荷载在预制梁上部建立了受压区，起到了对叠合梁了钢筋