预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算

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1、预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算I3一17x熊学玉李伟其/黄鼎业T7/(同薪太学预应力研究所200092)摘耍:基于作者提出的约束次弯矩法的原理.针对工程应用的实际需要.直接给出各种预应力线型布置在三种约束下的约束_玫内力公式,从而更加方便了工程设计计算,还提出了实际应用中应注意的问题关键词:&!结构芝皇查生查计挣CoN,丑珊NTCAICI】IA皿oNFoRSE∞NDARYⅡlER10RFoRCEI『DlERR咖tAINTINPRESTRESSED∞NCRE1EsTATCALLY舰RMATE

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4、准确地计算预应力作用下的次弯矩是设计人员关注的一个重要问题.常用的等效荷载法计算次弯矩时,涉及到等效荷载和综台弯矩的繁琐计算.本文采用约束弯矩法q能准确求解有效预应力作用下超静定结构的次弯矩,约束次弯矩法经扩展后可求得结构IndustrialConstruction1998,VoL28,No.2的约束次剪力和约束次轴力(统称约束次内力)此方法对于预应力沿预应力筋不变或变化时,均可阻得到满意的结果.本文针对工程应用的实际需要,直接给出各种预应力筋线型布置在三种约束下的约束次内力,从而更加方便了工程设计计算,文中还提出了实际应用中应注意的问题.作

5、者:熊学玉男35岁博士收稿日期1997-1016I业建筑1998~g28卷第2期l32约束次弯矩法及约束次内力的计算原理求解超静定结构的简便而常用方法是位移法,即先求出结构各杆单元在荷载作用下的固端弯矩,然后根据刚度方程或弯矩分配法求得结构的内力.由此可知,求解结构在预应力作用下产生的次弯矩,关键在于求解结构各杆单元在主弯矩作用下杆端产生的固端次弯矩,即文中所称的约束次弯矩.如果不计预加力的水平分量与Ⅳx)之间的差异(误差.图I平面杆单元1一预&力筋很小),且不考虑杆单元剪切变形的影响,则图1所示平面杆单元由约束次弯矩法,可依(1)式

6、计算约束次剪力:=一半杆件的约束次轴力由(2)式计算:Ⅳf==亡J对(2)常见的三种约束情况下的约束次内力公式见表l.实际工程应用中,为简化次内力的计算,可用杆单元内的有效预加力的平均值来近似计算约束次弯矩.显然当为定值时,则ANe黼-dxSA=硝砷*dx(3)(4)即主弯矩图面积可由杆单元内有效预加力平均值乘以预应力筋线形与截面形心线围成的面积求得,主弯矩图面积矩s可由杆单元内有效预加力平均值乘以预应力筋线形与截面形心线圈成的面积对轴的面积矩而得到,也就是说,由预应力筋线形就可计算出约束次内力表1有效预应力作用下的约束次内力公式经过推导可得

7、各种线型布置对应三种约束下的约束次内力公式,如本文表2所示.表2中的每一个公式都考虑了杆单元两端预应力的偏心作用,因此在应用中更具普遍性.在应用该表时应注意的一些问题可参见表后的说明.143次内力的简捷计算根据设计计算的实际需要,通常可取杆单元内跨中与支座有效预应力的平均值作为杆单元范围内的不变预应力,即按下式计算=(5)工业建筑1998~第蕊卷第2期【IAB匡蚕三'i2一JABj墅!A一=!BAB龠藩南———————_叫■————-——L————L——ABABA-懈IR晋萄L'f.—2一l4图2表2线型布置形式图2～17表2常用线型布置形式

8、对应的三种约束的约束次内力公式序线型布约柬】i式——面.__———约3———莒—一…VM^日—蔚面.一孚"tⅡ:N…g(1-一一鼍}(1_:粤(一孚{一.一'P一一