预弯组合梁的研究进展

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1、第36卷第13期山西建筑VoI_36No．132010年5月SHANXIARCHITECTUREMay．2010·61·文章编号：1009—6825(2010)13—0061—03预弯组合梁的研究进展钟莉摘要：介绍了预弯组合梁的构成，分别从设计、受力性能、施工工艺等方面总结了预弯组合梁的研究进展，具体阐述了预弯组合梁设计常采用的几种方法，对各类型预弯组合梁的受力性能，施工工艺等的研究，最后指出了目前研究中存在的问题。关键词：预弯组合梁，弹性应力分析法，受力性能，施工工艺中图分类号：TU375．1文献标识码：A1概述定数量试

2、验梁研究的基础上，引入平截面假定计算预弯组合梁的极限抗弯强度3j。该方法认为在极限状态下，梁的一期混凝土及预弯组合梁，是将一根屈服强度较高且具有一定预拱度的工部分腹板退出工作，拉力完全由钢梁承担。拉区和压区的钢梁翼字形钢梁的梁端放在两个支座上，并在离梁端1／4跨度的位置上板均能达到其设计强度。压区混凝土应力达到其抗压设计强度，施加一对大小相等的竖向预弯力，即给预弯钢梁施加一定的预弯矩形应力块的高度为变形零点到受压边缘距离的0．8倍。在上弯矩，然后在预弯钢梁下翼缘浇筑一期混凝土。待混凝土达到设述条件下可以建立抗弯计算的内力平

3、衡方程，进而求得预弯组合计强度90％以上时，卸去预应力，一期混凝土借助预弯钢梁的弹梁的极限抗弯强度。承载能力极限状态设计法建立在国内完成性恢复获得预压应力。最后在预弯梁的上翼缘和腹板两侧浇筑的9根试验梁基础上E3j，可以对预弯组合梁进行截面尺寸设计和二期混凝土。这样就构成了预弯组合梁。强度复核。在结构安全度方面也实现了与现行公路桥梁设计规2设计研究范的相容性。2．1弹性应力分析方法2．4全时程时效分析方法弹性应力分析法是预弯组合梁较传统的设计方法⋯1。该方预弯组合梁的全时程时效分析法是以结构长期使用性能分法引入换算截面，用

4、材料力学公式计算截面各受力阶段的应力，析理论为背景，同时考虑结构施工过程中的时效因素，进而形成采用叠加法原理将各阶段的应力及应变相叠加，并控制其小于某结构全时程的时效分析理论I4j。该理论以弹性应变分析为基础，个规定的容许值。该方法将预弯组合梁从裸钢梁到全部设计、再引入分块分层求和的数值分析方法来求解应力和挠度，避免了由作用划分为几个计算阶段，在每一个阶段采用换算截面的方法将于截面开裂引起刚度变化从而引起挠度计算的精确损失。采用钢梁、一期混凝土、二期混凝土换算成同一种材料，然后利用材料应变分析方法计算挠度可以回避截面刚度取

5、值问题，并得到较高力学方法计算出每一阶段截面各控制点的应力及相应挠度，再将的计算精度。可以根据预弯组合梁公式各工序的实际时程安排，各阶段的结果进行叠加，即可求出在指定阶段截面上的应力分布对各施工阶段进行模拟仿真计算。及挠度值。当作用的外荷载小于开裂荷载时，预弯组合梁是全截在全时程时效分析中以给定的混凝土收缩、徐变及钢梁的松面参与工作的。当外荷载大于开裂荷载时，认为开裂区混凝土退弛曲线为基础，较好地解决了各种时效因素对预弯组合梁的影出工作，采用折算截面惯性矩的方法进行应力和挠度计算。响，甚至包括在变应力状态下的徐变影响。该方

6、法从实质上解决2．2非线性全过程分析方法了预弯组合梁的预应力损失随时间的变化问题，因而可以计算出非线性全过程分析方法以平截面假定为基础，考虑工字形钢正常使用阶段梁体的应力和挠度，可以较准确地给出梁体的开裂梁、一期混凝土和二期混凝土参与工作的先后，采用物理非线性位置，还可以考虑截面应力重分布对梁体的综合影响。分析手段对预弯组合梁各受力阶段的应力、挠度、开裂荷载以及3受力性能研究破坏荷载进行验算分析。利用该方法可以建立预弯组合梁从钢3．1变截面预弯组合梁研究梁预弯、加载直至极限破坏的全过程分析模型。视钢材为理想的根据简支梁的受

7、力特点，荷载在跨中截面产生最大的弯矩，弹塑性材料，而混凝土的应力～应变关系则由RuSch1J方程加以这样在梁其他部分采用与跨中同样的截面形式是不值得的。沿确定。以梁上缘混凝土的极限压应变达到0．003时对应的抵抗梁长方向发生截面形式或者尺寸变化的预弯组合简支梁称为变弯矩作为破坏弯矩，以混凝土极限拉应变达到0．00015作为混凝截面预弯组合简支梁。变截面预弯组合简支梁的截面变化形式土开裂的控制条件E2l。可分为变腹板和变钢梁上、下翼缘板两种情况。在公路线形中竖利用非线性全过程分析方法可以对预弯组合梁正截面进行曲线的顶点处，可

8、以利用腹板高度的变化既满足公路线形要求，设计验算，其中包括正常使用状态下的应力、挠度、开裂弯矩以及又增加梁的承载能力。在建筑高度受限的桥梁结构中，可以在支承载能力极限状态下的抗弯强度，更真实地反映组合截面内混凝点附近的梁段减少上、下翼缘板的厚度，以达到节约材料的目的。土和钢梁的受力全过程。利用该方法还可