单向体外预应力加固混凝土双向板的弯压性能分析

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1、第31卷第7期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．31No．72008年7月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITY0FTECHNOLOGYJu1．2008单向体外预应力加固混凝土双向板的弯压性能分析胡成，吴元(1．合肥工业大学土木与水利工程学院，安徽合肥230009；2．东南大学土木工程学院，江苏南京210096)摘要：以张拉单向体外预应力加固的混凝土双向板为研究对象，说明了体外预应力在双向板加固中的构造特点，推导给出了几种加固工况下四边简支双向板弯曲变形和平面内压力荷载作用效应的计算公式。研究表明，单向张拉体外预应力可以减少双向板的挠度变形，降

2、低双向板的内力，具有明显的加固效果。关键词：加固；体外预应力；双向板；挠度；应力中图分类号：TU375．2文献标识码：A文章编号：1003-5060(2008)07-1105-04Analysisofconcretetwo-wayslabsstrengthenedbytheone-wayexternalprestressingmethodHUCheng，WUYuan(1．SchoolofCivilEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．CollegeofCivilEngineer

3、ing，SoutheastUni—versity，Nanjing210096，China)Abstract：Thispaperdealswiththetwo-wayconcreteslabsstrengthenedbytheexternalprestressingtechnique．Theexternalprestressing’Sconstructionpropertiesintwo-wayslabsareillustrated．Somecalculatingformulasarealsodeducedforsimply-supportedtwo-ways

4、labs．Studiesindicatethatthetwo-wayslab’Sdeflectionandinternalforcescanbereducedbyusingtheexternalprestressingtech—nique，anditsstrengtheningmechanismisobvious．Keywords：strengthening；externa1prestressing；two-wayslab；deflection；stress普通混凝土梁的体外预应力加固，在具体构造上0引言稍有不同。．7]。近年来，体外预应力加固技术已被认为是

5、在首先要在混凝土板上用电锤斜向钻孔以利穿建筑结构加固和重建领域中的最有力的技术之束，然后在板端浇筑高强快硬混凝土等锚固块，以一[1]安放锚具和张拉千斤顶，如图1所示。。在加固钢筋混凝土梁时，施加体外预应力可以抵消外荷载所产生的荷载效应，来达到加固目的[3-5]。而对于双向板，如何进行体外预应力加固，其加固工作机理又如何体现，虽然近年来也有一些工程实例和“暗梁”等设计思路L6]，但却未见有较为系统的理论研究。本文通过对加固双向板的理论分析和研究L7]，探讨施加单向体外预应力对双向板的加固工作机理。以混凝土板为隔离体(a)以钢绞线为(隔c)离体1体外预应力加固双

6、向板的构造图1单向体外预应力加固双向板的构造体外预应力加固混凝土双向板的思想来自于收稿日期：2007—07-06作者简介：胡成(1965--)，男，安徽休宁人，博士，合肥工业大学副教授，硕士生导师1106合肥工业大学学报(自然科学版)第31卷据圣维南原理，有对称于各自板边的中点。No—Pcoso一sin6(1)Mo—PasinO—P(6+h)cosO一告sinO(2)其中，N0是张拉体外预应力对板边作用的板面内的等效压力荷载；Mo是张拉体外预应力对双向板作用的等效板边弯矩；P是张拉控制荷载；是转向块与预应力钢筋之间的摩擦系数。2双向板在板边弯矩作用下的弹性解

7、图2两对边中点对称分布弯矩作用下的双向板一0和一6以及x----O和z一口的两对边分别受由虚位移原理，可推导求得在两对边中点对分布弯矩M(z)、M()作用，并设M(z)、M()均称的分布弯矩作用下，双向板的挠曲解口为。。。。72sin一蒙．n．葫+4。。。。msinn：慧．葫3)对于仅在y=0，y=b的两对边上作用有对称分布弯矩M(z)之工况，(3)式可简化为一一。_％sinx⋯lm~tbEa"tancOsh(一专)一(一专)Sinh(一)](4),．ncosn2aj2．1两对边均布弯矩作用下的弯曲面由于作用弯矩M(z)是均匀分布的，即M(z)=Mo，此时挠

8、曲面方程为。]一万2Moa~妻子sinm~x—丧⋯丁