两种体外预应力混凝土梁弯曲性能之比较分析.pdfVIP

第31卷 第2期 湘潭师范学院学报 (自然科学版) VO1．3lNo．2 2009年6月 JournalofXiangtanNormalUniversity(NaturalScienceEdition) June．20o9 两种体外预应力混凝土梁弯曲性能之比较分析 曾雄心 (邵阳县公路局，湖南 邵阳422000) 摘 要：对整体式与节段式体外预应力混凝土梁的弯曲性能进行 了比较分析。应用研发的体外预应力结构非线性有 限元专用程序，对整体施工的体外预应力混凝土梁和节段施工的体外预应力混凝土梁分别改变其普通钢筋配筋率、体外索 初始张拉力、体外索布筋形式和节段数 目，进行从预应力张拉到加载破坏的全过程仿真分析，得到相应的荷载一挠度 曲线 及相关数据，比较了整体式体外预应力梁与节段式体外预应力梁在弯曲性能上的表现异同，对其原因进行了分析，得 出相 关结论。 关键词：体外预应力；节段施工；整体施工；弯凸性能；影响因素 中图分类号：U488．35 文献标识码：A 文章编号：1671—0231(2009)02—0090—04 体外预应力混凝土结构按其施工方法可分为整体施工和节段施工两种形式…。由于施工方法不同，这两种体外预应 力梁的弯曲性能有较大差异，但 目前将两者进行 比较研究的文献不多，主要集中于将体外预应力与体内预应力进行 比 较口 J。本文应用所研发的体外预应力结构非线性有限元专用程序，对相关文献中整体施工体外预应力混凝土梁 和节 段施工体外预应力混凝土梁-6分别进行弯曲性能影响因素的比较分析，以图找出其异同，分析其原因。这些影响因素包 括：普通钢筋配筋率、体外索初始张拉力、体外索布筋形式和节段划分数目等。 1 计算模型 取文献[5]中的T一2梁作为整体施工的体外预应力混凝土梁进行程序分析。该试验梁受拉钢筋截面积为201mm ， 受压钢筋截面积为402mm2，梁的计算跨度为3000mm，采用三分点加载，加载和支承条件见图1(a)，梁断面构造见 图1(b)。 l II ll I I l I I I I 3甘00ll 2700 ll300 ● 3300 图l 整体试验梁加载条件及断面尺寸／ram 文献[6]中D2试验梁为7节段素混凝土简支箱梁。取该梁作为节段施工的体外预应力混凝土梁进行程序分析。箱梁 加载条件和断面构造分别见图2(a)和图2(b)。 (a) 图2 节段试验梁加载条件及断面尺寸／ram 2 弯曲性能比较分析 2．1 普通钢筋配筋率的影响 2．1．1 对整体施工体外预应力梁的影响 取T一2梁作为分析模型，对其普通钢筋(包括受拉和受压钢筋)的截面积分别作20％和10％的增减，运用专用有限元 分析程序进行全过程仿真计算，所得结果见图3(a)。 收稿 日期：2009—02—15 作者简介：曾雄心(1972一)，男，湖南邵东人，工程师，研究方向：桥梁工程。 从图3(a)可以看出，弹性工作阶段各梁的荷载一挠度曲线基本重合，随着构件进入带裂缝工作阶段，普通钢筋配筋率 的大小对梁抗弯性能的影响逐步显现出来，配筋率大的梁表现出更好的抗弯刚度和更高的抗弯承载能力，而各梁在最终破 坏时的跨中挠度则比较接近。 l u … 180 1O0