后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹.ppt

1、,第二篇 預應力混凝土結構,第15章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,第15章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,15.1無粘結預應力混凝土受彎構件的基本概念及分類,無粘結預應力混凝土梁是指主筋采用單根或多根高強鋼絲、鋼絞線或粗鋼筋等預應力鋼筋，預應力鋼筋沿全長涂有專用防腐油脂涂料層和外包層。與混凝土無粘結，張拉時可以發(fā)生相對滑移。 無粘結預應力混凝土梁分為純無粘結預應力混凝土梁和無粘結部分預應力混凝土梁。前者是指受力主筋全部采用無粘結預應力鋼筋；而后者是指其受力主筋采用無粘結預應力鋼筋與適當數量非預應力有粘結鋼筋的混合配筋配筋梁。,13.9

2、 后張無粘結預應力,13.9.2 無粘結預應力混凝土受彎構件的受力性能及破壞特征,1）純無粘結預應力混凝土梁與有粘結預應力混凝土 梁受力性能及破壞特征的比較,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,2）無粘結部分預應力混凝土梁的受力性能,后張無粘結預應力,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,無粘結預應力混凝土受彎構件的受力性能與有粘結預應力混凝土受彎構件的受力性能是有所區(qū)別的。不附加有粘結非預應力筋的無粘結預應力混凝土受彎構件在最大彎矩區(qū)段內將只出現一條或很少的幾條裂縫，其中一條主裂縫一經產生即迅速展開，其上部呈叉型。,后張無粘結預應力,裂縫發(fā)展及破壞形態(tài)的比較,第十五章 后張

3、無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,純無粘結預應力混凝土受彎構件裂縫的展開情況，隨著裂縫的迅速展開，裂縫寬度與高度的急劇增加，截面中性軸上升，混凝土受壓應變增加很快，受壓混凝土壓碎而引起的破壞，具有明顯的脆性破壞特征。 撓度增加較快，但預應力筋的應變增加較慢，最后無粘結預應力混凝土受彎構件產生類似帶拉桿的扁拱那樣的破壞型式。,后張無粘結預應力,荷載跨中撓度曲線的比較 有粘結預應力混凝土梁的荷載撓度曲線具有三直線形式，而純無粘結預應力混凝土梁的曲線不僅沒有第三階段，連第二階段也沒有明顯的直線段。,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,后張無粘結預應力,荷載跨中撓度曲線的比較,第十五章 后張無

4、粘結預應力混凝土受彎構件介紹,有粘結后張預應力混凝土受彎構件在承受荷載時，任一截面預應力筋的變形與它周圍混凝土的變形是協調的，有粘結預應力筋的最大應力出現在最大彎矩截面處。有粘結預應力混凝土受彎構件的裂縫分布較均勻，間距較小，裂縫和撓度增加較慢。試驗表明，與相同配筋無粘結預應力混凝土受彎構件相比，開裂后在相同荷載下有粘結預應力混凝土受彎構件的撓度較小，且極限承載能力比相應無粘結預應力混凝土受彎構件高10%30%。,后張無粘結預應力,梁最大彎矩截面上鋼筋應力隨荷 載變化的規(guī)律的比較無粘結預應力筋的應力增量，總是低于有粘結預應力筋的應力增量，而且隨著荷載的增大，這個差距也會越來越大。在梁的最大彎矩

5、截面處，無粘結筋的應力增量比有粘結筋少。 （圖153）,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,無粘結預應力,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,后張無粘結預應力,在構件混凝土開裂之前，由荷載作用引起無粘結筋的應力增量，可以通過縱向變形協調條件，即無粘結筋的總伸長應與沿其整個長度周圍混凝土的總伸長相等的條件來求得。 設無粘結筋梁任一截面上的彎矩為M，則M對該截面上任一一點引起的混凝土應變?yōu)?這時，沿無粘結筋全長，構件混凝土的總伸長為 無粘結筋長度為 ,則無粘結筋的應變增量為,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,后張無粘結預應力,無粘結筋相應的應力增量為 令 ，則可得到

6、,15-1,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,后張無粘結預應力,設梁跨中截面彎矩為,預應力筋在跨中截面處的偏心矩為 則跨中截面為處的彎矩（M）為 由式（151）得無粘結筋的 應力增量為 式中 恰為跨中截面處有粘結筋的應力增量。,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,后張無粘結預應力,相同彎矩下無粘結筋應力增量較有粘結筋小。 直線布筋時無粘結筋的應力增量是有粘結筋的2/3。 拋物線形布筋時無粘結筋應力增量是有粘結筋的8/15。 總結：純無粘結筋梁的抗彎強度較有粘結筋梁要低； 在荷載作用下，裂縫少且發(fā)展迅速；破壞呈明顯脆性。這 些不足，可采用附加有粘結非預應力鋼筋的方法改變，即

7、 采用混合配筋的無粘結部分預應力混凝土梁，以獲得較好 的結構性能。,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,2）純無粘結部分預應力混凝土梁與有粘結預應力混凝土梁受力性能及破壞特征的比較 彎矩撓度曲線和有粘結部分預應力混凝土梁一樣也具有三直線的形狀。 裂縫開展由于受到非預應力普通鋼筋的約束，其數量及裂縫間距與配有同樣鋼筋的普通混凝土梁非常接近 一般情況的破壞形式為：普通鋼筋先屈服，裂縫向上延伸直到受壓區(qū)邊緣混凝土達到極限壓應變，呈現彎曲破壞。 無粘結部分預應力鋼筋，雖仍具有沿全長應力相等（忽略摩擦的影響）和在梁破壞時極限應力不超過條件屈服強度的特點，但極限應力的量值較純無粘結梁要大的多。,第十五章 后張無粘結預應力混凝土受彎構件介紹,包括無粘結部分預應力混凝土梁的截面極限承載能力計 算、施工階段和使用階段的應力驗算，以及變形、裂縫最大 寬度驗算（B類構件）。 計算方法可參照公路橋規(guī)中有關條文或其它設計規(guī) 范來采用。 無粘結預應力鋼筋的極限應力 無粘結預應力鋼筋的極限應力值是無粘結部分預應力混 凝土梁抗彎承載能力計算的關鍵值，影響因素較多，如無粘 結筋的有效預應力、綜合配筋指標、構件的跨比、加載條件 等。 受彎破壞時無粘結筋的極限應力必須通過試