不同力筋形式体外预应力简支梁试验研究.pdf

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1、施工技术建材与装饰2016年6月不同力筋形式体外预应力简支梁试验研究李英田（嘉应学院地理科学与旅游学院广东梅州514015）摘要：本文进行了1根单转向块折线型混凝土简支梁和1根双转向块折线型混凝土简支梁正截面静力加载试验，对两根梁的承载能力进行了对比。并同时对其受力过程、破坏形态、承载力、延性和变形情况进行全程记录和分析。试验结果表明，不同力筋形式对梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载均有不同程度的影响。关键词：简支梁；承载力；体外预应力；极限荷载中图分类号：TU378.2文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）26

2、-0024-02引言20世纪30年代发展至今，体外预应力结构体系一直在不断的创新与改进。体外预应力是后张预应力体系的一个分支，在受力过程中力筋与混凝土在梁的绝大部分地方没有接触。实践表明，体外预应力技术在工程中具有如下优点：①体外技术人力投入少，所需设备简单，工期短，经济效益明显；②体外索的布置可（a）TYL-1梁以根据需要布置不同线型，而且索布置灵活，既可全梁加固也可局部加固。目前，国外学者对体外预应力结构体系的研究取得了一定成果，但国内专家学者对此结构的研究还较少，还需进行深入的研究。本文进行了1根单转向块折线型混凝土简支

3、梁和1根双转向块折线型混凝土简支梁正截面静力加载试验，对两根梁的承载能力进行了对比分析。（b）TYL-2梁图1试件基本尺寸及预应力筋形式1试验概况试验设计了1根单转向块折线型混凝土简支梁和1根双转向块折线型混凝土简支梁试件（梁具体编号见表1）。为便于分析比较，本次试验两根梁采用相同长度、截面尺寸、混凝土强度等级及配筋率。试验梁长3.2m，均为T型截面简支梁，计算跨度3.0m，翼缘高80mm、翼缘宽280mm，肋板高200mm、肋板宽100mm，梁按“强剪弱弯”原则进行设计。拉区纵筋2准12，压区纵筋4准8，在距支座1/3范围的

4、弯剪区箍筋准6@100，跨中1/3纯弯图2混凝土立方体试块受压图区准6@150。混凝土保护层厚度为30mm。力筋对称布置在截面两块一般设置于简支梁跨中及其附近。本次试验两根梁转向块是侧，规格为两根9.50mm，fptk为1860MPa的高强钢绞线，体外预应与梁整体浇注在一起的混凝土块，布置于两加载点和跨中位置。力筋转向块孔道中心距梁底为50mm。试件基本尺寸如图1所本次试验采用夹片式锚具，试验结果证明对试验不利，最后示。分析其原因为此种锚具回缩比和损失较大。在锚固端（即锚头局表1试验梁编号表压区）和张拉端均预先埋设钢板。预埋钢

5、板尺寸以满足局部承压试件编号下部钢筋上部钢筋转向块数孔道形式力筋形式TYL-12准124准81水平单折线形为原则确定，在需穿过扩大头的混凝土内预埋PVC套管。经局部TYL-22准124准82水平双折线形受压计算后，锚头局压区设置220mm×280mm×10mm钢垫板即可本次试验混凝土强度等级为C40，混凝土中水：水泥：沙：石避免梁端挤压破坏，截面满足要求。子为200：571：520：1159，由6个150mm×150mm×150mm的立方采用2根索同时张拉方式施加预应力，张拉控制应力试验时体标准混凝土试块，在标准养护条件下，实

6、测其平均抗压强度为为0.50f=0.50×1860N/mm2=930N/mm2，分级0.10f=186N/mm2张ptkptk52.4MPa。实测高强钢绞线抗拉强度为2015MPa，准12抗拉强度为拉。张拉时，同时测量梁顶混凝土应变和钢绞线的伸长量，以防545MPa，准8抗拉强度为490MPa（见图2）。混凝土开裂。体外预应力结构中转向块与锚具同样重要，除锚固构造外，试验时采用单调加载方式进行（加载方式如图3所示）。每级它是力筋在跨内唯一与梁有接触的构件，它担负着力筋转向重荷载级差5.0kN，每级持荷3~6min。梁载荷在极限

7、承载力计算值要任务。理论上，转向块应设置于简支梁变形较大或应力巨变80%以前，采用力控制；梁载荷在极限承载力计算值80%以前，采处，而连续梁转向块则应设置在弯矩为零处附近。实际上，转向用位移控制。位移计布置在梁的加载点位置、跨中和支座部位，·24·2016年6月建材与装饰施工技术来测试试验梁的挠度情况。抵消一部分加载点处的荷载，并且由于预应力筋的有利作用，增应变片布置在梁顶及分配梁施载点处，以监测沿截面高度试强了梁的承载能力，由对比数据可知，力筋形式不同对其开裂荷件的应变规律；混凝土应变片从上至下均匀布置，加载点处和距载的影响

8、尤为显著。跨中左右150mm处黏贴普通钢筋应变片，体外力筋处布置钢绞3结论线应变片。位移计和应变采用TDS530系统采集。每级荷载均自（1）与装转向块折线型TYL-2混凝土简支梁相比，单转向块动采集挠度、钢筋应变和混凝土应变。折线型TYL-1梁的开裂荷载、屈服荷载、均有提高，