大跨度预应力混凝土梁试验研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com2010年第2期混凝土与水泥制品2010No24月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCrSApril大跨度预应力混凝土梁试验研究沈显征，王正飞(1．浙江广厦建筑职业技术学院，金华322100；2．苏州中材建筑建材设计研究院，215004)摘要：通过现场测试，得到了预应力混凝土梁和柱的位移及应变。在此基础上，利用大型有限元软件ANSYS对某榀框架进行了有限元分析。通过比较可知，ANSYS计算值与试验值吻合较好，为预应力混凝土结构的分析提供了较好的

2、途径和方法。关键词：预应力混凝土；有限元分析；实验研究；ANSYS中图分类号：TU528．572文献标识码：A文章编号：1000-4637(2010)02-78—05O前言延安火车站位于延安市南郊，其站房设计为混凝与同等跨度和载荷的静定预应力混凝土结构相土框架结构，该工程地下l层，地上主体结构是二层框比，超静定预应力混凝土结构具有以下优点：跨中设计架，局部为三层，建筑总高度为25．7m，平面布置如图1弯矩小，结构内力在跨中与支座处的分布较为均匀，刚所示。我们对站房预应力工程中C区二层的度增大，挠度减

3、小，在超载情况下可进行内力重分配，CYKL209、CYKL21l预应力混凝土梁进行检测，如图2提高承载力。本文的预应力梁为连续两跨超静定结构，所示。梁的混凝土设计强度等级为C40；预应力筋采用预应力钢筋采用波浪形，这样同一根预应力钢筋既可低松弛钢绞线，直径为15．2mm，标准强度．=用作正弯矩筋又可用作负弯矩筋，不但受力合理，且只1860MPa，弹性模量E=1．95x105MPa；每根预应力筋由需要较少的锚具，张拉的施工费用也大大减少。具有较12束钢绞线组成，张拉端锚具采用OVM系列锚具，如好的整体

4、性和抗震性能】。以上的优点在实验和有限元图3所示，固定端采用OVM系列埋入式挤压锚；预留分析中得到验证。孔道采用圆形镀锌金属波纹管；预应力筋的张拉控制1工程概况应力为ffc~=0．70~a=1302MPa。图1火车站总体平面布置9p@CYK~119OQ①①0o一④图2检测梁的平面位置图3OVM系列锚具及钢绞线束一78一学兔兔www.xuetutu.com沈显征，王正飞大跨度预应力混凝土梁试验研究本文对其中的一根梁CYKL211进行实验研究和个传感器，量测相应工况下梁的反拱值。有限元分析，由此得到的结

5、论应用于梁CYKL209。预(4)梁跨中及支座截面在施工过程中的应变分布应力梁CYKL211由两跨构成，大跨为28．8m，小跨为使用仪器为7V08应变仪，如图8所示、位移传感7．2m，截面尺寸为1．2m~1．6m，如图4所示；预应力筋器、应变片。在梁跨中安放位移传感器，如图9所示，梁采用曲线布置，如图5所示。两端粘贴应变片，如图10所示，记录每种施工工况下的麻变I1量12(232(jlI2(l2(0llll矗～r￡‘llJ!l图87V08应变仪CYKL211支座剖面示意CYKL211跨中剖面示意图4

6、梁CYKL211的支座和跨中示意图5梁CyKL211曲线筋不憩2实验研究图9跨中位移传感器安装示意2．1实验内容(1)预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数，孔道局部偏差的摩擦系数k(2)锚具变形和钢筋内缩值(3)柱顶水平变位和梁的反拱值把位移计，如图6所示，安放在柱顶相应位置处，测读张拉后的柱顶水平变位。梁的反拱值测试采用仪器为挠度传感器，如图7所示，在梁跨中、两端放置三图1O两端应变片粘贴不蕙(5)混凝土梁局部承压下的裂缝观察采用目测、裂缝镜、照相设备进行观测。2．2CYKL21l梁检测仪器的布置『21

7、2．2．1预应力筋的张拉顺序预应力筋的张拉顺序为逐根张拉，先依次张拉中间两根预应力筋，然后张拉两边的预应力筋，如图11所示图6位移传感器示意北侧CYKL211梁东端图7挠度传感器示意图11张拉顺序示意——79——学兔兔www.xuetutu.com2010年第2期混凝土与水泥制品第172期2．2．2位移计及挠度计安装位置用于检测柱顶水平变位的位移计安装于CYKL21l梁最西端梁轴线延伸到柱外侧位置，如图12所示；用于检测梁反拱值的挠度计安装于CYKL211梁大跨的梁跨中及梁端，梁端挠度计距柱内侧水平

8、距离20cm，如图13所示。东侧西侧东侧西侧梁南端梁北端图16梁端应变片粘贴位置及编号位移计通过量测预应力束在0．0、0．1⋯1．0一1．03状态下的长度L及相应的伸长值△L，确定预不动杆应力损失。孔道局部偏差的摩擦系数k=0．0015，取值于《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)(以下简称柱“规范”)，通过计算得到的(值，如表l所示，其值小于规范中给出的值0．25，由于我国规范预应力筋张拉锚图l2位移计安装示意固后实际预应力值与工程设计规定检验值的允许偏