昆明理工大学建筑工程学院混凝土结构设计原理课件 第10章（5）.ppt

* 1、先张法构件 10.5 预应力受弯构件受力性能分析10.5.1施工阶段 由轴心受拉构件施工阶段应力分布得到的概念，对受弯构件的计算同样适用。 由 作用于换算截面（A0、I0）来计算施工阶段的截面应力。 y t y b e p 0 con p s s = 0 l s - 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 请看动画 1、先张法构件 放张前 y t y b e p 0 con p s s = 0 10.5 预应力受弯构件受力性能分析10.5.1施工阶段 放张后 s pc y 0 pc E l con pe s a s s s - - = l s - 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 对于在受压区还同时配置预应力钢筋A’p的情况，则可取A’p与Ap的合力Np0及其作用点偏心距ep0计算s pc 。 y t y b s pc y 0 放张后 A p A p l con p s s s - = 0 放张前 l con p s s s  -  =  0 y p y p 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 2、后张法构件 y nt y nb 后张法受弯构件施工阶段应力分析 s pc y n l con pe s s s - = l con s s s ￠ - ￠ = ￠ y pn y pn pe 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 请看动画 2、后张法构件 y nt y nb 后张法受弯构件施工阶段应力分析 s pc y n l con pe s s s - = l con s s s ￠ - ￠ = ￠ y pn y pn pe 后张法受弯构件的截面应力分析与先张法相比有如下特点： 截面几何特征不同； 各阶段预应力损失有差异； 后张法在超静定结构中会引起次弯矩。 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 与轴心受拉构件的分析方法相同， 1、无论是先张法还是后张法，施加外弯矩M后，预应力筋与混凝土是共同变形的。 2、在达到混凝土抗拉强度ftk之前，可按弹性材料力学按换算截面惯性矩I0来确定由弯矩产生的截面应力，即 拉为正 10.5.2使用阶段 相应预应力钢筋的应力增量为预应力钢筋位置处σc的αE倍，即 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 ⑴消压弯矩M0 当外弯矩M产生的截面受拉边缘的拉应力sc恰好抵消混凝土的预压应力spc时，这时的弯矩称为消压弯矩M0， W0b为换算截面对受拉边缘的弹性抵抗矩， W0b=I0/y0b， y0b为换算截面形心至受拉边缘的距离。 梁底边应力 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 ⑵开裂弯矩Mcr M cr g f tk 三角形分布 g =0.256×6=1.536 为截面抵抗矩塑性系数， 与截面形状和截面高度有关 M cr f tk 实际应力分布 据弯矩M相等的条件等效为 当受拉边缘εtu=2ftk/Ec时，截面达到开列弯矩。由于受拉塑性变形，截面拉区应力为曲线分布，近似为梯形应力分布图。 规范8.2.4建议： 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 规范8.2.4建议： m为截面抵抗矩塑性影响系数基本值，见规范8.2.4。 h为截面高度，当h400mm时，取h=400mm；当h1600mm时，取h=1600mm。 当受拉边缘的拉应力达到γftk时，预应力混凝土受弯构件的开裂弯矩为： 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 ⑶假想全截面消压状态 ⑴预应力混凝土构件的全截面消压状态，相当于钢筋混凝土构件的起始受力状态，在计算概念上很重要，且对分析使用阶段和极限弯矩的截面应力有很大帮助。 ⑵因为在施加弯矩M的过程中，预应力混凝土受弯构件不会出现如同轴心受拉构件的全截面消压状态。故将产生全截面消压状态的受力情况称为假想全截面消压状态。 s pc pe s s’pe y p y p 施加预压应力后 混凝土结构设计原理 10.预 应 力 混 凝 土 结 构 ⑶假想全截面消压状态 ⑴预应力混凝土构件的全截面消压状态，相当于钢筋混凝土构件的起始受力状态，在计算概念上很重要，且对分析使用阶段和极限弯矩的截面应力有很大帮助。 ⑵因为在施加弯矩M的过程中，预应力混凝土受弯构件不会出现如同轴心受拉构件的全截面消压状态。故将产生全截面消压状态的受力情况称为假想全截面消压状态。 s c =0 pc E pe s a s + pc E pe s a s  + y p y p N 0 e