現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)-第7章-2003版-展示頁
2025-05-09 02:17本頁面
【正文】 不論截面大小，內(nèi)力大小，都假定構(gòu)件不開裂，用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求最大內(nèi)力和作用截面，并以此作為極限狀態(tài)的臨界截面 2．非線性分析方法 考慮材料非線性和截面開裂狀態(tài)，建立非線性的截面彎矩 —— 曲率關(guān)系，用逐次迭代或其它近似方法確定截面內(nèi)力 超靜定結(jié)構(gòu)的分析方法 3. 塑性方法 用塑性理論確定承載力極限狀態(tài) 有：“ 靜力法 ”、“ 機(jī)動法 ”、 “屈服線法” 要求截面有足夠轉(zhuǎn)動能力 ? 目前多采用彈性方法計(jì)算內(nèi)力，而截面承載能力設(shè)計(jì)考 慮塑性，兩者之間存在一定矛盾 可采用“ 彎矩調(diào)幅 ”來彌補(bǔ)彈性方法的不足 超靜定結(jié)構(gòu)的分析方法 4．彈性方法的假定 （ 1）力筋偏心距變化相對跨長不大 — → 預(yù)加力的水平分 力沿梁長相等 （ 2）不考慮力筋的摩擦損失沿梁長變化 （ 3）一般不考慮梁的軸向變形 7． 2 等效荷載 基本概念 ? 定義：預(yù)應(yīng)力作用可用一個(gè) 等效力系 來分析，該 等效力系在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的效應(yīng)即預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，這一力系稱為“ 等效荷載 ” ? 以簡支梁為例，假定力筋在梁端通過截面形心 7． 2 等效荷載 7． 2 等效荷載 ? 取 ds微段平衡： ? 沿梁全長積分 : 2 c o s22p e cddN S i n q d s q r d?? ?? ? ? ? ? ?0000288pe cpe c pepeN d q r dllN q r N q qelNeql???????? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ??????7． 2 等效荷載 ? 第二種理解： 力筋在跨中截面產(chǎn)生的彎矩： 等效荷載 產(chǎn)生的跨中彎矩： 兩者相等，同樣可得： 0202188p p eqpeM N eM q lNeql?????q7． 2 等效荷載 n 第三種理解： 力筋曲線方程： 距梁左端 截面，預(yù)加力產(chǎn)生的彎矩： 24 ()ey L x xL??24( ) ( )pepeNeM x N y L x xL?? ? ? ?x7． 2 等效荷載 M（ x）對 求二次導(dǎo)，得引起此彎矩的等效荷載： 在梁端力筋與縱軸傾角 θ： n 預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的等效力系是“一組 力自平衡體系 ”，它對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)與預(yù)加力對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)相同 2228()() peNed M xqxdx L?? ? ?04()xLd y ed x L? ?? ? ?，x 等效荷載的三種主要類型 1．梁端的等效外彎矩 ? 力筋在跨內(nèi)為直線，無方向的改變（相對 ）， 則在跨內(nèi)不產(chǎn)生任何等效橫向荷載。 p 常用的幾種預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定建筑結(jié)構(gòu)體系 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)體系 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土次梁結(jié)構(gòu)體系 大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土板柱結(jié)構(gòu)體系（實(shí)心、空心板） 大空間井式梁結(jié)構(gòu)（雙向網(wǎng)格梁） 大跨度連續(xù)梁和剛架結(jié)構(gòu)體系 7． 1 概述 ? 超靜定預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn) （ 1） 設(shè)計(jì)彎矩小，使構(gòu)件尺寸減小，結(jié)構(gòu)更輕盈 （ 2） 跨中和支座彎矩分布相對較均勻 （ 3） 具有內(nèi)力重分布特性，承載能力更大 （ 4） 整體剛度大，結(jié)構(gòu)變形減小，跨度可增大或減小截面 （ 5） 節(jié)點(diǎn)一般剛接，為抵抗水平力提供了更好的結(jié)構(gòu)性能 （ 6） 預(yù)應(yīng)力鋼筋束可連續(xù)布臵，同一束力筋既抵抗跨中正 彎矩，又能抵抗支座負(fù)彎矩，節(jié)約了鋼材 （ 7） 相對靜定構(gòu)件而言，節(jié)約了中間支座的錨具，節(jié)省了 張拉工作量，進(jìn)而降低了造價(jià) 7． 1 概述 超靜定結(jié)構(gòu)存在的問題： （ 1）多跨結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋連續(xù)多波曲線布臵，其摩擦損失 較大 措施 ：超張拉；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋；分段張拉再連續(xù)； 采用變截面梁或支座處梁加腋，使曲線平直。⑴ 后張法中力筋與孔道壁之間的摩擦引起損失 ? 從張拉端到 B截面的張拉力損失： ? 則預(yù)應(yīng)力損失： ? 曲線轉(zhuǎn)角的近似計(jì)算 曲線較平緩，近似用圓弧線代替， 則 A~B的轉(zhuǎn)角（圓心角）： ()2 0 0 [ 1 ]kxlBN N N N e ????? ? ? ?]1[ )(2 kxco nl e ???? ????)(8 弧度xy?? 概述 等效荷載 主彎矩、次彎矩和綜合彎矩 次彎矩的計(jì)算方法 主彎矩、次彎矩和綜合彎矩的使用 壓力線、線性變化和吻合索 預(yù)應(yīng)力筋的線形布臵 荷載平衡法 第七章 預(yù)應(yīng)力混凝土靜定結(jié)構(gòu) 7． 1 概述 超靜定結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn) p 在預(yù)應(yīng)力混凝土發(fā)展初期，大多是簡單的靜定構(gòu)件。隨著理論研究和工程實(shí)踐的發(fā)展，已認(rèn)識到在很多情況下采用超靜定結(jié)構(gòu)將 更為經(jīng)濟(jì)合理 ， 結(jié)構(gòu)性能更為優(yōu)越 。 （ 2）最大負(fù)彎矩峰值往往控制了梁全長（各跨）的預(yù)應(yīng)筋 數(shù)量，造成不合理 措施 ：局部跨增配預(yù)應(yīng)力筋，或采用非預(yù)應(yīng)力筋來補(bǔ) 足抗彎能力，或支座處梁加腋 超靜定結(jié)構(gòu)存在的問題 （ 3）施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，構(gòu)件產(chǎn)生的軸向壓縮將受到相連支撐構(gòu)件的約束，從而減小了有效預(yù)應(yīng)力值，并在支撐構(gòu)件中產(chǎn)生附加內(nèi)力（次內(nèi)力） 措施： 采用可移動支座或臨時(shí)可移動，減小約束 （ 4）施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，構(gòu)件產(chǎn)生的變形受到約束，從而在構(gòu)件中和結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生次內(nèi)力，不能忽略，一般有利，但計(jì)算復(fù)雜 超靜定結(jié)構(gòu)存在的問題 （ 5）混凝土收縮徐變，溫度變化及支座沉降將引起次內(nèi)力 設(shè)計(jì)應(yīng)考慮。 ? 力筋在梁端不通過截面形心，則產(chǎn)生一個(gè) 等效外彎矩 等效荷載的三種主要類型 2．等效均布荷載 ? 預(yù)加力在力筋單波拋物線內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)“ 等效均布荷載 ” 式中： e0 為該拋物線的自身垂度 L 為該拋物線的水平投影長度 028 peNeqL??3．等效集中荷載 ? 折線型力筋將在折點(diǎn)處產(chǎn)生一個(gè) 等效集中荷載 工程中常用曲線力筋的等效荷載 ? 一般為上述三種等效荷載的組合 0123 2 2 21 2 38 8 8( 2 ) ( 2 )pe a pe pe bN e N e N eq q qL L L? ? ?? ? ?， ，7． 2 等效荷載 ? 任何等效荷載（力系）在梁軸上都有一水平軸向作用 Npe ? 只要力筋相對構(gòu)件形心線有方向改變，都將產(chǎn)生等效荷載等效荷載只與力筋形狀、以及相對構(gòu)件形心線的位臵有關(guān) ? 假定一跨內(nèi)力筋的等效預(yù)應(yīng)力不變（各截面相等），可取兩端和跨中三個(gè)截面的平均值作為 Npe ? 等效荷載以材料的彈性作為基礎(chǔ)，其作用效應(yīng)可與外荷載作用效應(yīng)相疊加，這大大簡化了超靜定結(jié)構(gòu)的分析 ? 對于承載能力階段，等效荷載分析是不成立的 在使用階段微裂的情況下，可以近似采用 廣義等效荷載 ? 上述等效荷載根據(jù)等
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