无粘结预应力混凝土连续梁的分析原理.PDF

第 22卷 第 l期 重 庆 建 筑 大 学 学 报 vcIl 22 № l 2OOO年 2月 Jourea]of Cho『 Jianzhu U ver~ity Feb．20∞ ，、 文童编号：1006—7329(2000)01一O0O5—06 无粘结预应力混凝土连续梁的分析原理 O巾 堕 丛 型宣主： 2- ． (1重庆建筑大学 建筑工程学院，重庆 400045；2．中国建筑西南设计研究院，四川 成都 610081) 摘要：采用能量法对无粘蛄预应力混凝土连续梁中次弯矩是否变化的问题进行了深^的 研究，并与有粘蛄预应力连续梁进行叶比。研究结果表明，在用增量法解无粘蛄预应力连 续梁时，可以不必考虑初始次弯矩是否变化的问题 ，而将其作为一不变的量对待。而总的 次芎矩却是变化的，这是 因为无粘蛄粱中预应力筋应力增长引起了等效荷载的改变。 关键词：三苎竺塑生直；．兰 兰上查兰竺 ；露乏生! !妻挲 中图分类号：TU378 1 文献标识码：A 无粘结预应力混凝土结构因其在施工过程中不必象有粘结预应力那样预留孔道和灌浆，且无 粘结预应力筋又能进行工业化生产，使施工过程变得和普通钢筋混凝土结构一样便利，因此无粘结 预应力结构El益在工程建设中得以广泛推广。但是，在我国无粘结预应力的研究工作却大大滞后 于工程实践。以至于最普遍、也是最重要之一的无粘结预应力连续梁板结构在设计上也存在重要 理论问题未能较好解决。其中就包括连续梁、板结构中的次弯矩问题。由于无粘结预应力连续梁中 的次弯矩问题与有粘结预应力连续梁中的次弯矩问题存在重大差异，因此有必要对其进行专门的 理论研究。 所谓预应力次弯矩，简单说就是张拉预应力钢筋，连续梁将产生变形的趋势，但这种变形趋势 受到赘余支承系统的约束。因此在那些赘余支点上产生了反力，并在梁内引起二次弯矩“】，此二次 弯矩即为次弯矩。目前在国内外对有粘结预应力次弯矩的认识上存在变与不变两种对立的观点， 而对于无粘结预应力混凝土结构中的次弯矩问题则还处于探索阶段。本文将采用能量法，并结合 虚位移原理对无粘结预应力连续粱次弯矩演化的本质进行研究，同时与有粘结预应力连续梁次弯 矩研究进行对比。本文中虽研究的是无粘结预应力连续梁问题，但其研究方法对无粘结预应力超 静定结构中的次内力问题却具有普遍意义。 1 有粘结预应力连续梁两阶段受力分析模型 鉴于有粘结预应力结构与无粘结预应力结构的紧密联系，本文在此有必要先讨论有粘结问 题c根据有粘结预应力混凝土连续梁在灌浆牯结前后不同的受力特性，可将其从预应力钢筋开始 张拉至连续梁在加载中失效的整个过程划分为两个不同的受力阶段。第一阶段从张拉预应力钢筋 开始至灌浆前；第二阶段从预应力钢筋和混凝土完全粘结开始至连续梁加载直至失效为止。 1 1 第一阶段(灌浆前) 本文研究的预应力连续粱中的预应力是通过张拉预应力钢筋来实现的，因此在孔道灌浆 、 预应 力钢筋和混凝土牯结以前，虽然预应力已经一步步建立起来，但却没有形成真正意3ZJzl~后张有粘 结预应力连续粱，而是普通钢筋混凝土连续梁和已张拉后的预应力钢筋的组合体 因为两者的变 形相对独立，不宜作为一个整体进行受力分析，更适台作为两个研究对象分别进行受力分析，然后 收稿日期：】999一o9—3O 作者简介：简 斌(}967一)．男，江西樟树人．博士，主要从事钢筋混凝土及预应力混凝土研究 6 重 庆 建 筑 大 学 学 报 第 22卷 组合。本文称这种将预应力钢筋从原预应力连续梁内脱离出来的分析方法为“抽筋”法。在“抽筋” 法中虽然将预应力钢筋与原梁体脱离，但两者又是紧密联系的．联系的纽带则是预应力等效荷载。 对于普通钢筋混凝土连续梁这一部分而言，预应力钢筋是力的能动的作用者，连续梁则是力的被动 的承受者 并且预应力钢筋锚固之后，作用在预应力钢筋上的力和作用在普通钢筋混凝土连续梁 上的等效荷载是一对作用力和反作用力的关系。各自形成一组自平衡力系。在此．通过图 1将预应 力连续粱受力