部分預應力混凝土異形板橋無粘結筋極限應力的研究
發布時間：2010-01-14 共1頁
摘要：介紹了6塊無粘結部分預應力混凝土異形板橋的靜載試驗，建立了部分預應力混凝土異形板橋中無粘結筋應力計算公式，并將所建立經驗公式的計算值與試驗值進行了比較。
關鍵詞： 部分預應力混凝土結構；斜交橋；板梁橋；無粘結筋；極限應力
1 引 言
無粘結部分預應力混凝土結構是一種新型合理的結構，因其施工簡便，結構性能好，已廣泛應用于高層建筑的預應力混凝土樓板、大跨度板式結構及中小跨度的板梁橋。國內外學者都已對其結構性能進行了大量研究[1-5]。研究的難點之一就是分析計算無粘結筋的極限應力。由于無粘結筋能夠在混凝土中滑動，所以不能采用有粘結預應力筋計算時所用的平截面假定來確定無粘結筋中的應力。目前求解無粘結筋應力增量的方法主要是以最大彎矩截面的靜力平衡方程為基礎，尋求一個無粘結筋變形協調方程來求解。本文在6塊無粘結部分預應力混凝土異形板橋靜載試驗的基礎上，結合開裂截面非線性分析，建立了一個計算無粘結筋極限應力的經驗公式，公式中各項系數的物理意義比較明確。
2 無粘結部分預應力混凝土異形板橋試驗
選用城市立交橋中較為復雜的分岔異形板橋、斜彎板橋作為試驗模型。試驗板橋SLB—2和SLB—3為簡支分岔異形板橋，試驗板橋SLB—4一SLB—6為簡支斜彎板橋。試驗板橋SLB—7為二跨連續斜彎板橋，由簡支斜彎板橋對稱組合而成。無粘結筋采用Φ5碳素鋼絲，外涂黃油，穿于聚乙烯套管中，在綁扎普通鋼筋時鋪于模板內，并用扎絲固定。采用一端張拉，兩端均為墩頭錨，用錨具下壓力傳感器實測無粘結筋束的應力。
3 混凝土開裂后截面非線性分析
目前在受彎構件正截面強度計算公式推導中，對混凝土受壓區基本上都采用等效矩形應力塊來簡化計算。符合實際情況的分析應取混凝土受壓區應力的曲線分布形式，由混凝土受壓的應力、應變本構關系積分得混凝土壓應力的合力。文獻[6]已給出了按此方法得到的受 彎構件開裂后截面非線性分析結果。
4 無粘結筋極限應力的計算
嚴格地講，無粘結部分預應力混凝土異形板是受彎扭復合作用中的構件，同時還有預應力的作用，其受力狀態是比較復雜的。從所做的6塊無粘結部分預應力混凝土異形板橋的試驗中觀察到，試驗板橋的破壞形態與受彎構件正截面破壞形態比較接近。因此，可采用上節受彎構件正截面非線性分析給出的結果來進行無粘結部分預應力混凝土異形板的非線性分析。
5 結 語
(1)影響無粘結筋應力增量因素較多，純理論分析比較困難。本文從半理論、半經驗途徑建立起無粘結筋應力計算公式，公式中各系數的意義比較明確，有一定的理論根據。
(2)本文介紹的無粘結部分預應力混凝土異形板橋的試驗，為在城市立交橋工程中推廣應用無粘結預應力混凝土技術提供了可參考的數據。
