预应力区域约束混凝土梁数值研究*
2015-11-22莫大霖曹新明肖利平高文艺
贵州大学学报(自然科学版) 2015年2期
莫大霖,曹新明,肖利平,高文艺
(贵州大学 空间结构研究中心,贵州 贵阳 550003)
区域约束混凝土[1]是在传统约束混凝土基础上提出的。传统约束的概念是:钢筋混凝土构件中,只有箍筋对混凝土有约束作用。而区域约束混凝土中的约束概念则认为箍筋和纵筋都对混凝土的约束发挥了作用,两者组成的钢筋笼,共同约束其核心区的混凝土。区域约束混凝土在不显著增加施工难度的情况下,改变箍筋的配置,在需要约束的区域配置约束箍筋,从而改变混凝土构件的受压性能。
试验证明,区域约束混凝土柱具有较高的承载力和延性。若在梁中配置约束箍筋,梁的承载力和延性又有什么样的变化呢?梁是最常见的受弯构件,在弯矩作用下,梁截面上部受压,下部受拉。在梁截面尺寸和混凝土强度不变的情况下,要提高构件的承载力,单在受拉区增加钢筋会形成超筋梁,在破坏时受压区混凝土先压碎,为脆性破坏。若在受压区配置相应的约束箍筋,根据区域约束混凝土理论,约束混凝土强度取值:

则可提高受压区混凝土的强度,从而改变梁的受力性能。文[2]对区域约束混凝土梁进行了试验研究,结果表明:区域约束混凝土梁抗弯承载力计算值较普通混凝土梁可提高30%~48%,其延性较普通混凝土梁可提高75%。
对构件施加预应力也是提高承载力的方式之一。一般情况下,钢筋混凝土梁是带裂缝工作的,对其施加预应力,还可延缓混凝土的开裂,提高钢筋混凝土的抗裂性和抗渗性[4]。……
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