部分预应力混凝土受弯构件开裂截面应力计算
2012-10-20魏炜
河北科技大学学报 2012年6期
关键词:混凝土
魏 炜
(长安大学公路学院,陕西西安 710064)
允许开裂的部分预应力混凝土B类受弯构件,在使用阶段的受力情况,与全预应力混凝土及部分预应力混凝土A类构件的计算不同点在于截面可能已开裂。开裂截面的中性轴位置和几何特性,不仅取决于混凝土截面尺寸,而且还取决于横向弯矩的大小和预加力的大小及其作用位置、预应力钢筋和普通钢筋数量的多少,这使计算比较复杂。
部分预应力混凝土受弯构件截面开裂后的应力状态,与钢筋混凝土大偏心受压构件很相似。但应该注意到,当外力为零时,钢筋混凝土大偏心受压构件截面上各应力均等于零(称为“零应力”状态),且仅有单一的偏心压力作用。而作用在预应力混凝土受弯构件上的荷载,是在2个阶段作用上去的,预加力阶段预应力钢筋的张拉回缩力Np及其对混凝土产生的预应力(实际上是2种材料的内部相互作用,并不能简单地视为外荷载);使用阶段结构恒载和活载的效应——使用荷载弯矩M;预应力钢筋的回缩力及其对混凝土产生的预应力与使用荷载产生的弯矩M不具有同时性,更不是比例加载,所以不能简单地将这些作用力合成为一个偏心压力,像钢筋混凝土偏压受压构件一样计算截面上的应力。为了能够借用钢筋混凝土大偏心受压构件的计算方法,新旧《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》等[1-4]实际上均引入了一个“虚拟荷载”,“虚拟荷载”施加时在截面上的应力效应采用未开裂截面的几何特性计算,卸掉时在截面上的应力效应却采用开裂截面特性计算,该方法较难理解;……
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