结构设计原理第13章预应力混凝土(精品文档)课件.ppt

《结构设计原理第13章预应力混凝土(精品文档)课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、13.1概述分析受力阶段，了解计算目的、内容与方法。构件受力可分为三个主要阶段：1、施工阶段2、使用阶段3、破坏阶段1一、施工阶段1）构件在制作、运输和安装施工中承受不同的荷载作用。2）构件全截面参与工作并处于弹性工作阶段。3）计算中采用混凝土的实际强度和相应的截面特性。4）施工阶段依构件受力条件不同，又可分为：（1）预加应力阶段（2）运输、安装阶段2１、预加应力阶段1)预加应力阶段指从预加应力开始，至预加应力结束；2)构件所承受的作用主要是偏心预压力Np；3)梁自重G1、预加力Np同时参加作用。预加应力阶段截面应力分布34)本阶段的设计计算要求：（1）截面上、下缘拉、压应力不应超出规定值；（

2、2）控制预应力筋的最大张拉应力；（3）锚固区承压承载力足够安全度，不出现纵向裂缝。把已扣除应力损失后的预应力筋中实际存余的预应力称为本阶段的有效预应力σpe２、运输、安装阶段1)引起预应力损失的因素增加，Np比预加应力阶段小；2)运输中支点或安装时吊点与正常不同，需进行验算。4二、使用阶段1）使用阶段是指桥梁建成营运通车整个工作阶段。2）偏心预加力Np和一、二期恒载G1、G2和活荷载Q。3）截面的正应力为Np与以上各项荷载产生的应力之和。(基本处于弹性工作阶段）使用阶段各种作用下的截面应力分布a）荷载作用下的梁b）预加力Np作用下的应力c）一期恒载G1作用下的应力d）二期恒载G2作用下的应力e

3、）活载作用下的应力f）各种作用所产生的应力之和5图13-3梁使用及破坏阶段的截面应力图a）使用荷载作用于梁上b）消压状态的应力c）裂缝即将出现时的截面应力d）带裂缝工作时截面应力e）截面破坏时的应力4）应力钢筋中建立相对不变的预拉应力为永存预应力σpe。5）本阶段又可分为如下几个受力过程：61、加载至受拉边缘混凝土预压应力为零1）构件仅在永存预加力Np，其下边缘混凝土的有效预压应力为σpc。2）至某一特定荷载，其下边缘混凝土的预压应力σpc恰被抵消为零，此时在控制截面上弯矩M0称为消压弯矩，则有：2、加载至受拉区裂缝即将出现1）消压后继续加载，使受拉区混凝土应力达到ftk时的应力状态，即称为裂

4、缝即将出现状态。2）构件出现裂缝时的理论临界弯矩称为开裂弯矩Mcr。73、带裂缝工作特点：1）继续增大荷载，截面下缘开始开裂，裂缝向截面上缘发展，梁进入带裂缝工作阶段。2）在消压状态出现后，预应力混凝土梁的受力如同普通钢筋混凝土梁一样。3）预应力混凝土梁的开裂弯矩Mcr要比同截面、同材料的普通钢筋混凝土梁的开裂弯矩Mcr,c大一个消压弯矩M0，故预应力混凝土梁在外荷载作用下裂缝的出现被大大推迟。8三、破坏阶段1、只在受拉区配置预应力钢筋的适筋梁，破坏时，应力状态与钢筋混凝土构件相似，计算方法也基本相同。2、正常配筋的范围内，预应力梁与同条件普通钢筋混凝土梁的破坏弯矩值几乎相同；3、可见预应力混

5、凝土结构不能创造出超越其本身材料强度能力之外的奇迹；4、只能大大改善了结构在正常使用阶段的工作性能。913.2预应力混凝土受弯构件承载力计算持久状况承载力极限状态计算包括1、正截面承载力计算；2、斜截面承载力计算；3、作用效应组合采用基本组合。一、正截面承载力计算１、计算假定1）含筋量适当时，构件正截面破坏一般为适筋梁破坏；2）受拉区预应力、非预应力钢筋分别取其的fpd和fsd。3）受压区砼应力用等效的矩形应力代替曲线分布并取fcd。4）受压区非预应力钢筋取其抗压强度设计值f’sd。102、受压区不配置预应力钢筋的矩形截面1）计算简图受压区不配置预应力钢筋的矩形截面受弯构件正截面承载力计算图1

6、12）基本公式（1）求受压区高度x为防止出现超筋梁及脆性破坏，预应力混凝土梁的截面受压区高度x应满足《公路桥规》的规定：预应力混凝土梁相对界限受压区高度C50C55、C60C65、C70C75、C80钢绞线、钢丝0.400.380.360.35精轧螺纹钢筋0.400.380.36—相对界限受压区高度混凝土强度等级钢筋种类12上表中相对界限受压区高度按下式计算确定：（2）正截面承载力计算求得受压区高度x值后，可得正截面抗弯承载力并应满足：2、受压区配置预应力、非预应力钢筋的矩形截面与普通钢双筋矩形截面构件的抗弯承载力计算相似。按下式计算：或者13受压区配置预应力钢筋的矩形截面受弯构件正截面承载力

7、计算图1）计算简图:142）基本公式（1）受压区高度x由有下式可求解所得的受压区高度x，也应满足《公路桥规》的规定：15(2）正截面承载力计算：3、T形截面受弯构件1）先按下列条件判断属于哪一类T形截面c、当符合上述条件时为第一类T形截面，可按宽度为的矩形截面计算16d、当不符合上述条件时，表明中性轴通过梁肋，为第二类T形截面，计算时需考虑梁肋受压区混凝土的工作[如上图]，计算公式为：T形截面预应