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1、3体外预应力混凝土梁挠度分析熊学玉王寿生(同济大学预应力研究所上海200092)摘要:对国内外体外预应力混凝土梁挠度的计算方法进行了总结与分析,已有计算方法考虑预应力增量及二次影响仅限于短期挠度计算。进一步的分析表明,体外预应力受弯构件挠度计算还需要考虑材料的非线性、混凝土收缩和徐变、高温等因素及各因素之间的相互影响。关键词:体外预应力挠度应力增量二次影响收缩和徐变THEDEFLECTIONCALCULATIONOFEXTERNALLYPRESTRESSEDCONCRETEBEAMXiongXueyuWangShousheng(ResearchInstituteofPrest
2、ress,TongjiUniversityShanghai200092)Abstract:Thedeflectioncalculationmethodsofexternallyprestressedconcretebeambothhomeandabroadarereviewed.Theexistingmethodshaveconsideredtendonstressincreaseandsecond2ordereffect,butlimitedtoshort2termdeflectioncalculation.Furtheranalysisindicatethatotherf
3、actorssuchasmaterialnon2linear,concreteshrinkageandcreep,hightemperatureperformance,aswellastheinteractionamongthesefactors,shouldalsobeconsidered.Keywords:externalprestressingdeflectionstressincrementsecond2ordereffectshrinkageandcreep预应力筋被布置在梁截面以外的这一结构形响因素进行探讨与理论分析,首先总结国内外对体式,称体外预应力。由于体外预
4、应力结构诸多优良外预应力结构短期挠度计算方法的研究成果,然后的结构性能,目前在国内外建筑领域内已形成了一对体外预应力受弯构件挠度影响因素(包括长期挠种发展趋势,对其受弯构件挠度的计算已成为不可度)作了进一步的分析。回避的且突出的新问题。由于采用了高强材料使梁截面尺寸变小以及构件的跨度通常较大,故与普通1未考虑二次影响的体外预应力梁短期挠度计算结构相比对挠度更为敏感,必须防止过大的挠度(或体外预应力结构在正常使用范围内挠度一般按反拱度)影响构件的正常使用。弹性理论计算。对于未开裂的混凝土梁,因梁体挠体外预应力筋与混凝土是无粘结的,预应力仅度相对较小,对二次影响可以不予以考虑。将
5、预应通过转向块和锚固点作用在梁体上。所以在体外预力筋的应力视为作用在梁体上的外力,因此在荷载应力梁挠度计算中,一方面力筋和混凝土之间不再作用下,梁体的挠度主要由以下两部分构成:外荷载存在简单的变形协调关系,对锚固点间的某一个截弯矩产生的挠度f1;预应力筋的作用(由有效张拉面而言,力筋与混凝土梁的应变不再相等,因而不能应力与应力增量之和)产生的反拱f2。再沿用有粘结预应力混凝土的方法进行挠度计算;111外荷载作用下产生的挠度f1另一方面,由于在除了锚固点和转向块处以外的截外荷载产生的挠度f1可以利用材料力学中弹面上,力筋与混凝土梁的竖向变位不再相等,因而也性均质材料梁的计算方法
6、来进行计算,其跨中最大不能照搬无粘结预应力混凝土结构中相关方法进行变形由式(1)计算:2挠度计算。由体外预应力结构自身特点决定,计算f1=SMLPBs(1)梁体的挠度需要确定荷载作用下的预应力筋应力增式中,S是与荷载形式、支承条件有关的系数,例如,量;由于梁体受弯变形后产生的挠度会使体外预应力筋的有效偏心距减小,降低体外钢筋的作用,即产3建设部《建筑结构体外预应力加固技术规程》规范编制的研究项目。生二次影响,这是体外预应力区别于体内无粘结预第一作者:熊学玉男1962年8月出生副教授博士副所长应力的主要方面。本文将对体外预应力梁的挠度影收稿日期:2004-04-2212Indu
7、strialConstructionVol134,No17,2004工业建筑2004年第34卷第7期承受均布荷载的简支梁,S=5P48。在使用荷载作用差一般不超过10%,特别对于常用的布筋形式和通下,计算中所涉及的体外预应力混凝土梁的抗弯刚常采用的张拉力控制范围来说,其精度更高。度取值可以按《混凝土结构设计规范》(GB500102能量变分法能较为精确地计算外荷载作用下体2002)来确定。外筋中的应力增量,还可以进行更为复杂的体外预对使用阶段不出现裂缝的构件,其短期刚度为:应力结构有限元的分析计算。Bs=
