体外预应力混凝土简支梁正截面极限承载力.pdf

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第Η20 卷第 1 期华中科技大学学报(城市科学版) V o l. 20 N o. 1
2003 年 3 月 J. of HU ST. (U rban Science Edition) M ar. 2003
体外预应力混凝土简支梁正截面极限承载力
黄恒卫1 张耀庭1 邱继生1
(1. 华中科技大学土木工程与力学学院, 湖北武汉 430074)
摘要: 体外预应力混凝土简支梁的体外索的极限应力取决于整个构件的变形, 影响因素包括体内配筋、体外
索的形状及转向块的设置等. 推导考虑如此多因素的计算公式很困难, 因此从构件的整体变形入手, 推导出了
以构件的挠度和梁端转角为主要参数的公式2 2 . 经过大量的试验数据证明, 该方法是可靠的, 比较简单的.
2
关键词: 体外预应力; 简支梁; 体外索; 应力增量; 极限应力; 正截面极限承载力
中图分类号: TU 755. 4 文献标识码: A 文章编号: 1000 5730 (2003) 01 0068 04
体外预应力是后张预应力体系的重要分支之到梁上边缘在垂直方向上的距离, L 是梁支座之
[1 ]
一. 在美国、法距离, L p 是梁水平方向上的全长, 也是
力技术被广泛地应用于预应力混凝土桥梁. 而在体外索长度. 由图 1 可见, 忽略了梁的轴向变形,
我国体外预应力才刚刚起步, 对体外预应力结构体外索的伸长量
研究工作的开展相对较少, 包括我国在内各类规 L≈ a’b’- ab= 2k u , (1)
范中尚无体外预应力混凝土梁计算的建议方法. 则体外索的应力增量
因此从结构的整体变形入手, 推导出以构件的挠 L 2k uE p
y = E p y = E p = , (2)
度、梁端转角为主要参数的计算体外预应力混凝 L p L p
土简支梁体外索极限应力的计算公式. 式中, E p 为体外索的弹性模量; y 为体外索的应
变增量. 另外, 如果体外索的锚固点在梁的截面形
1 体外索应力增量的计算心上面, 则公式要取负值.
体外索应力增量取决于体外预应力混凝土简
支梁的整体变形. 因此, 需要从转向块的设置和体
外索的形状研究梁整体变形和体外索变形之间的
关系. 研究过程中采用如下假设.
a. 体外索的应力在每一直线段内可以认为各
处相同的. 图 1 无转向块的梁
根据塑性铰理论[3 ] 体外预应力混凝土梁极
b. 体外索的极限应力始终在体外索应力的线,
性范围内. 限状态下的转角和跨中挠度的关系为
c. 忽略混凝土梁的轴向变形. u = 2f u (L - Z p ) , (3)
d. 在梁普通钢筋屈服后至破坏前, 梁弯矩较式中, Z p 为塑性铰长度的 1 2, 其它符号意义同
大的区域将出现塑性铰或塑性区段, 梁体变形主前. 联合公式(2) 和(3) , 即可计算体外索应力增量
要发生在塑性铰附近. y = 4kE p f u [L p (L - Z p ) ], (4)
1. 1 无转向块的直线型梁式中, 符号意义同前, 应力增量 y 与极