基于可靠度的无粘结预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量研究.pdf

摘要

预应力技术是我国建筑业十项新技术子项技术之一，其中的无粘结预应力混凝土

结构技术具有施工简单、易于维护等特点，在工程中得到了一定程度的应用。因无粘

结筋与混凝土之间变形不协调，受弯构件正截面不符合平均应变平截面假定，致使无

粘结预应力筋极限应力确定成为难题，同时也给无粘结预应力混凝土受弯构件可靠度

分析带来困扰。

为此，主要开展了两项研究工作：一是以无粘结部分预应力混凝土梁正截面承载

能力极限状态方程为基础，通过对抗力各设计变量的统计分析，整理出极限状态方程

中关于抗力及荷载的随机变量的统计参数和分布类型，运用一次二阶矩法求解结构可

靠度，计算出不同荷载效应比下、不同活荷载类型下的结构可靠度水平，并对相关设

计变量进行了敏感性分析。二是以目标可靠度指标为基础，通过对影响无粘结筋极限

应力增量的各类因素和各种计算公式分析，确定了通过引入修正系数来考虑可靠度水

平对极限应力增量的影响，计算了不同修正系数对应的抗力计算模式不确定性系数相

关统计参数，给出了基于可靠度的无粘结预应力筋极限应力增量的计算公式。

上述研究结果表明：随荷载效应比增大，平均可靠度指标整体上减小。预应力筋

有效高度、混凝土强度等级、非预应力筋截面面积及构件截面尺寸对可靠度指标影响

不显著；非预应力筋强度等级、计算模式不确定性系数对可靠度指标影响较为明显。

在不改变规范现有模式情况下，通过引入修正系数，确立的基于目标可靠度的极限应

力增量计算公式具有较高的精度和安全储备。

关键词：无粘结预应力混凝土，极限应力增量，可靠度，极限状态方程，荷载效应

I

StudyonUltimateStressIncrementofPrestressedTendonsin

UnbondedPrestressedConcreteBeamsBasedonReliability

Abstract

Prestressedtechnologyisoneoftennewtechnicalsub-technologiesofour

constructionindustry,amongwhichtheunbondedprestressedconcretestructural

technologyiseasytoconstructandmaintain.Ithasbeenwidelyusedinengineering.

Becausethedeformationbetweenunbondedtendonsandconcreteisnotharmonious,the

normalsectionoftheflexuralmemberdoesnotconformtotheassumptionofaverage

strainflatsection,whichmakesitdifficulttodeterminetheultimatestressoftheunbonded

prestressedtendons,andalsobringstroublestothereliabilityanalysisoftheunbonded

prestressedconcreteflexuralmember.

Therefore,tworesearchworksaremainlycarriedout:First,basedonthelimitstate

equationofbearingcapacityofnormalsectionofunbondedpartialprestressedconcrete

beams,throughstatisticalanalysisofthedesignvariablesofresistance,thestatistical

parametersanddistributiontypesofrandomvariablesrelatedtoresistanceandloadinthe

limitstateequationaresortedout.TheFirstOrderSeco