现代预应力结构第9章2003版(免费阅读).ppt

9.5 参考文献 5.“多层多跨预应力混凝土结构设计研究” 建筑结构学报 94.4 6.“大跨度预应力次梁楼盖结构体系经济分析” 建筑结构 97.10 7.“单跨多层装配整体预应力框架结构研究” 工业建筑 84.6 8.“基于变刚度的协调扭转分析方法及应用” 工程力学 2006.8 9.“大跨度次梁对边框架主梁产生的扭矩作用分析” 四川建筑科学研究 93.4 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 9.1 优缺点 9.2 结构布置方案 9.3 主梁设计 9.4 PC次梁的设计 9.5 参考文献 第九章 大跨度预应力次梁楼盖体系 9.1 优缺点 1、优点 次梁受荷面积小，截面高度小， 主次梁梁高几乎相同，对降低层高有利，尤其对高层 主梁跨度减小，形成小跨多跨纵向框架，主梁及框架柱的弯矩大大降低，截面尺寸减小，配筋减小 力筋分散至各次梁中，便于张拉，施工方便，局压减小 用材料省，相比主梁方案： 钢材省20~25%，混凝土省15%。 9.1 优缺点 2、缺点 由于预应力跨度数限制，往往次梁布置在建筑平面的短向致使该方向刚度较弱 （在高烈度地区或高层情况，可以加设抗震墙或筒体） 主次梁刚接时，边主梁受扭，特别是次梁跨度较大时 9.2结构布置方案 1、单跨次梁、跨度较大 ，20~30m，层高2~3层 为避免主次梁刚接致使主梁受扭过大，可将次梁简支在 主梁上，通过钢板或橡胶平板支座实现铰接 次梁方向为带铰接连杆的多层排架模型 主梁方向形成多跨非预应力框架（一般在纵向） 9.2结构布置方案 2、单跨次梁、跨度＜20m 主、次梁（板）现浇、刚接 层数不多时（2~3层），可采用纯框架 层数较多时（甚至高层），可利用平面两端的楼、电梯间（筒体）作为主要的抗侧结构，实现多道设防 次梁方向，与主梁相连接的次梁简化为连续梁， 边支座可简化为简支 与柱相接的次梁与柱形成预应力次梁框架 主梁方向形成非预应力主梁框架 高烈度地区亦可考虑设置抗震墙或筒体 9.2 结构布置方案 3. 多跨次梁 次梁跨度12~18m，主梁跨度5~10m 主次梁力学模型同上，形成双向框架 可利用楼、电梯间设置筒体，形成有两道防线的框-剪 体系，可用于地震区或中高层建筑 对于高层，由于梁跨度大、层数多，使柱的轴力太大， 故柱的设计十分重要，可考虑设计成壁式框架柱或外 框筒柱 9.2结构布置方案 4. 其它问题 一般采用现浇整体楼盖，装配式亦要有整浇层 为加强楼盖的整体刚度，可在次梁间设置RC连系梁 为减小边跨次梁对边主梁的扭矩作用，尽量考虑设置 外伸悬挑 9.3主梁设计 9.3.1 边主梁的受扭 一、概述 在主、次梁刚接的整浇楼盖中，次梁的边跨梁端转动受到主边梁的约束，而边主梁则受到次梁梁端传来的弯(扭)矩作用 在相交处存在弯扭平衡和弯扭变形协调关系，边主梁所受扭矩为“协调扭矩” 9.3.1 边主梁的受扭 普通PC主次梁楼盖中，次梁跨度一般不大，往往可忽略这种协调扭矩作用 而在大跨度PC次梁楼盖中，边主梁的跨度相对较小，抗扭刚度较大；而PC次梁的跨度大，弯曲刚度相对较小，因此边主梁可能受到较大的“协调扭矩”作用 在大跨度PC次梁楼盖中，既存在荷载产生的“协调扭矩”，还存在等效荷载产生的“次扭矩” 一般这种“次扭矩”方向与外荷载相反，是否有利？ 9.3.1 边主梁的受扭 二、相关研究成果 1．弹性分析法 次梁弯曲刚度、边主梁扭转刚度为不变的弹性刚度，根 据上述平衡关系和变形协调关系，用力学方法可求出协 调扭矩 问题：⑴ 协调扭矩值偏大，甚至无法进行边主梁配筋 ⑵ 实际上边梁开裂后，其扭转刚度大幅下降→ 产生“弯扭内力重分布” ⑶ 低估了PC次梁的跨中正弯矩 二、相关研究成果 2．零刚度法（加Collins提出） 假定边主梁扭转刚度为零—→协调扭矩为零，配置抗扭构造钢筋 问题：⑴ 边主梁、次梁梁端可能裂缝较宽; 主梁的抗扭钢筋配置可能偏少 ⑵ 过高估计了PC次梁跨中正弯矩 二、相关研究成果 3．塑性法（澳Thomas T.C.Hsu提出） 边主梁受扭开裂后协调扭矩保持一个定值， 并取为开裂扭矩值 问题：⑴ 边梁开裂后虽扭转刚度有明显下降，但协调扭 矩仍随荷载的增加而增长 ⑵开裂扭矩的合适取值？特别是当有现浇板