体外预应力加固方法8-9 .doc

PAGE PAGE 498、体外预应力加固体系正常使用阶段计算1）加固体系的裂缝验算 用体外预应力加固的钢筋混凝土梁，根据所选取的预应力度不同，在设计荷载作用下可能属于不同结构。若所选取的预应力度较大，在设计荷载作用下，结构可能不出现裂缝或不出现拉应力，这时应按部分预应力混凝土A类构件或全预应力混凝土构件进行应力验算；若所选取的预应力度较小，在设计荷载作用下结构出现裂缝，这时可按以下方法验算。 混凝土梁板结构中，除了存在着由荷载引起的裂缝外，还存在着大量的受荷前就已发生的裂缝。这些裂缝往往是由于外部约束或内部约束引起的拉应力超过抗拉强度所致。事实上，裂缝的开展过程和受力机理是相当复杂的，国内外学者在这方面进行了大量的试验研究工作，积累了不少研究成果。就钢筋混凝土裂缝计算理论来说，有滑移理论和无滑移理论两大主要派别。近年来也有学者应用断裂力学理论对裂缝作了一些研究，但离实际应用还有一段距离。目前，国内外针对体外预应力加固梁的裂缝研究尚未见报导。有些文献建议加固体系开裂后的裂缝宽度计算方法参照无粘接部分预应力混凝土构件进行。体外预应力加固混凝土梁板与无粘接部分预应力混凝土构件的区别在于，体外预应力加固混凝土梁板原为钢筋混凝土构件，配筋较多，且在施加预应力时构件已经受力，裂缝形态更象钢筋混凝土构件。由于体外预应力筋与周围混凝土不粘接，在荷载作用下发生弯曲变形时，体外筋可以相对混凝土发生滑移，截面的整体变形不符合平截面假定，体外筋就像在钢筋混凝土构件内部增设的一根预应力拉杆。因此在计算体外预应力加固混凝土梁板的裂缝宽度时，可将体外预应力做为外力施加于梁上，按钢筋混凝土梁的方法计算。矩形、T形和工字形截面的钢筋混凝土受弯构件，规范规定其最大裂缝宽度(mm)按下式计算： SKIPIF 1 0 式2.1.4-19式中： SKIPIF 1 0 ——考虑钢筋表面形状的系数，对于光面钢筋 SKIPIF 1 0 =1.4，对于螺纹钢筋 SKIPIF 1 0 =1.0； SKIPIF 1 0 ——考虑荷载作用的系数，短期静荷载（不考虑冲击荷载）作用时 SKIPIF 1 0 =1.0，长期荷载作用时 SKIPIF 1 0 ，其中 SKIPIF 1 0 为长期荷载下的弯矩， SKIPIF 1 0 为全部使用荷载下的弯矩； SKIPIF 1 0 ——与构件形式有关的系数，当为板式受弯构件时 SKIPIF 1 0 =1.15；当为有腹（肋）板的受弯构件时 SKIPIF 1 0 =1.0； SKIPIF 1 0 ——纵向受拉钢筋 SKIPIF 1 0 的直径(mm)，当用不同直径的钢筋时，公式2.1.4-19中的 SKIPIF 1 0 改用换算直径4 SKIPIF 1 0 / SKIPIF 1 0 （ SKIPIF 1 0 为纵向受拉钢筋总周长）；当用钢筋束时，取用一束钢筋截面换算为一根钢筋的换算直径； SKIPIF 1 0 ——含筋率，按下式计算： SKIPIF 1 0 SKIPIF 1 0 当 SKIPIF 1 0 大于0.02时，取 SKIPIF 1 0 =0.02；当 SKIPIF 1 0 小于0.006时，取 SKIPIF 1 0 =0.006； SKIPIF 1 0 ——受拉翼缘宽度； SKIPIF 1 0 ——受拉翼缘高度； SKIPIF 1 0 ——受压边边缘至受拉钢筋重心的距离； SKIPIF 1 0 ——受拉钢筋在使用荷载下的应力，按下式计算： SKIPIF 1 0 2）加固体系的挠度验算用体外预应力加固的混凝土简支梁板，其弯矩 SKIPIF 1 0 与挠度 SKIPIF 1 0 的变化规律与部分预应力混凝土梁相类似，可用图2.1.4－22表示。按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023-85）的规定，体外预应力加固的混凝土简支梁板在短期荷载作用下的挠度，可根据给定的构件刚度用材料力学的方法计算。短期荷载作用下受弯构件的刚度，可按下列规定采用： （1）全预应力构件、部分预应力混凝土A类构件及 SKIPIF 1 0