第六章 預應力砼受彎構件變形裂縫_圖文

1、第六章 預應力混凝土構件變形、裂縫、 疲勞及錨固區(qū)計算第一節(jié) 預應力混凝土構件變形計算 預應力混凝土構件的變形由兩部分組成:(1偏心預加力引起的變形(反拱度 ,向上;(2荷載(包括恒載和活載作用產(chǎn)生的變形(撓度或 位移,向下。 相互抵消,總撓度一般較小注意:總撓度值并不反映結構剛度的大小精確計算預應力混凝土構件的變形很復雜,必須借助計算機 程序進行:簡支梁變形的近似實用計算方法:橋規(guī)規(guī)定:預應力混凝土受彎構件,在正常使用極限狀 態(tài)下的撓度,可根據(jù)給定的構件剛度用結構力學的方法計算。 (1全預應力混凝土構件及 A 類部分預應力混凝土構件取抗 彎剛度(2允許開裂的部分預應力混凝土 B 類構件在開裂

2、彎矩 Mcr作用下在(M s -M cr 作用下0 095 . 0 B I E c =cr c cr B E I = 2=,pe 計算使用階段預加力反拱值時,預應力鋼筋的預應力應扣除 全部預應力損失,并取 受彎構件長期撓度限值:在消除結構自重產(chǎn)生的長期撓度 后,不應超過跨徑的 1/600,懸臂端不應超過懸臂長的 1/300。 , Ms 三、預拱度的設置公路橋規(guī)規(guī)定:預應力混凝土受彎構件由預加力產(chǎn) 生的長期反拱值大于按荷載短期效應組合計算的長期撓 度時,可不設預拱度。反之,應設預拱度。取值為:注意:(1對自重相對于活載較小的預應力混凝土受彎構件,應考慮 預加力反拱值過大可能造成的不利影響,必要時

3、采取反預拱, 或設計和施工上的措施,避免橋面隆起甚至開裂破壞。(2預拱度順橋向的變化:按最大預拱值沿順橋向做成平順曲 線。 第三節(jié) 部分預應力混凝土構件疲勞驗算 構件的疲勞強度主要取決于各組成部分的疲勞強度,通常發(fā) 生在高應力區(qū)鋼筋的斷裂。沒有裂縫的構件不會發(fā)生疲勞疲 勞破壞 B 類構件一、正截面疲勞驗算 主要驗算受拉區(qū)鋼筋的應力1、鋼筋疲勞驗算受拉鋼筋的疲勞按計算應力變化幅校核(ppm min max = 2、混凝土疲勞驗算二、斜截面疲勞驗算 主要控制箍筋的應力混凝土主拉應力:max max f f cc c ffct t f f , f ftp t f 說明:部分預應力混凝土受彎構件,只要

4、預應力度選擇得當 ,一般不發(fā)生疲勞破壞,但在可變作用效應與永久作用效應 相差較大,且可變作用重復次數(shù)較多的場合疲勞問題不可忽 視。 第四節(jié) 預應力混凝土構件錨固區(qū)計算 pe 先張法構件預應力鋼筋的傳遞長度和錨固長度不設永久性錨具,通過粘結作用達到 錨固要求。部到應力為 的長度 l tr應力達到 ,從預應力筋應力為零 的端部至鋼筋應力為 的長度 l apd f pd f先張法構件端部整個應力傳遞長度范圍內(nèi)受力情況比較復雜。 公路橋規(guī)為計算方便:(1規(guī)定了傳遞長度和錨固長度的取值。(2假定:在傳遞長度和錨固長度范圍內(nèi),預應力筋的應力 按直線從零變化到 或 說明:(1在端部錨固長度范圍內(nèi)進行斜截面承

5、載力計算時,預 應力筋的有效應力按直線內(nèi)插;(2在傳遞長度范圍內(nèi)進行抗裂性計算時,預應力筋的實 際應力按直線內(nèi)插;(3傳遞長度和錨固長度,與放張的方法有關;(4采取局部加強措施。 pe pdf后張法構件預應力筋錨下局部承壓計算 錨具下的混凝土將承受著很大的局部應力, 般需對錨具下 的混凝土進行局部承壓強度和抗裂性計算。錨固區(qū)受力分析:過渡段的長度約等于構件的高度 h ,稱為端塊。端塊的受力情況較復雜:它不僅存在著不均勻的縱向應力, 而且也存在著剪應力和橫向應力。端塊區(qū)域由于拉應力的存 在,加大了主拉應力,可使構件出現(xiàn)斜裂縫。 一、局部承壓計算原理1、局部承壓, 是指構件受力表面僅有部分面積承受

6、壓力的 受力狀態(tài)。2、與全面積受壓相比,局部承壓有如下特點:a 、構件表面受壓面積小于構件截面積;b 、混凝土局部承壓強度值要比抗壓強度標準值大得多;c 、局部承壓區(qū)中部有橫向拉應力,可使混凝土產(chǎn)生裂縫。 3、局部承壓破壞形態(tài):(1先開裂后破壞(2一開裂即破壞(3 局部混凝土下陷(369<<lA/A(9<lA/A(36>lA/A(9<lA/A(36 9< <lA/A4、國內(nèi)外關于局部承壓的工作機理分析(1 “ 套箍理論 ” (早期認為局部承壓區(qū)的混凝土可以看作是承受側壓力作用 的混凝土芯塊,核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)。 與試驗現(xiàn)象不符 公路橋規(guī)規(guī)定:(

7、1局部承壓面積 A l :為考慮鋼墊板中沿 450剛性角擴大面 積,且不扣除孔道面積;(2 A b 的取值采用了 “ 同心、對稱 ” 的原則;(3局部受壓面積各邊向外擴大的有效距離不超過承壓板短 邊尺寸 b ,對圓形承壓板,可沿周邊擴大一倍的距離。 螺旋筋承載力:ln 2' N' A f k A kf sd cor v cor v sd lc =此式對方格網(wǎng)性間接配筋同樣適用 21l l A cor = N' cl = f cd Aln N''lc = kv 2 cor f sd Aln （3）公路橋規(guī)局部承壓構件承載力計算 公路橋規(guī)規(guī)定，必須進行局部承壓區(qū)承載能力和抗裂 性計算。 （1）配置間接鋼筋的局部承壓區(qū)承載能力計算 0 Fld Fu = 0.9 ( s f cd + k v cor f sd Aln （4）局部承壓區(qū)的抗裂性計算 為防止出現(xiàn)沿構件長度方向的裂縫，保證防裂