現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)-第7章-2003版-在線瀏覽
2025-06-17 02:17本頁面
【正文】 截面且形心線為直線的構(gòu)件導(dǎo)出 ? 當(dāng)構(gòu)件為變截面，即形心線為曲線或折線的構(gòu)件，為區(qū)別等截面構(gòu)件，引入“ 廣義等效荷載 ” ? 原理：保持力筋重心線 與構(gòu)件形心線 的相對(duì)位臵不變，將構(gòu)件的實(shí)際形心線（曲、折）簡(jiǎn)化為直線，則得到一假想的預(yù)應(yīng)力筋布臵形式（曲、折），按此假想形式求等效荷載 —— → 廣義等效荷載 。 ⑶ 抗裂和撓度驗(yàn)算時(shí)，參與組合的次彎矩、次剪力的預(yù)應(yīng)力分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取 。 但主彎矩和次彎矩將隨 ? 注意：線性變換不包括 ，否則將改變梁端彎矩的大小，從而影響各跨彎矩，改變 C線的位臵 例：同前例，線性變換后，中支座 線性變換 ? 主彎矩由于線性變換的改變量等于次彎矩的改變量 ? 線性變換不影響結(jié)構(gòu)抗裂度，但影響其設(shè)計(jì)內(nèi)力 ? 線性變換概念對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著重要意義： 允許在不改變構(gòu)件壓力線的條件下，調(diào)整 ， 既保證構(gòu)件的使用性能 ,又保證在極限狀態(tài)下能充分發(fā) 揮力筋的作用 或滿足某些構(gòu)造要求 (如混凝土保護(hù)層要求 ) ? 定義：能產(chǎn)生和 線相重合的 c線，該力筋束布臵稱之為“ 吻合索 ” ? 由定義，吻合索在超靜定結(jié)構(gòu)中不產(chǎn)生次反力和次彎矩，最明顯的吻合索是處處與 線相重合的力筋束線形 →截面僅受軸心受壓，沒有實(shí)用意義 ? 靜定結(jié)構(gòu)中的每一條力筋束都是吻合索 ? 超靜定結(jié)構(gòu)也有多條吻合束，如按照外載彎矩圖任一比例繪制的力筋束線形就是一條吻合索 ? 吻合索相疊加將產(chǎn)生新的吻合索；而吻合索與非吻合索疊加將產(chǎn)生一個(gè)非吻合索； ? c 線都是吻合索線形 ? 吻合索避免了次彎矩計(jì)算，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)分析，但常常不是理想的力筋線形 預(yù)應(yīng)力筋的線形布臵 （ 1）力筋外形和位臵應(yīng)盡可能與荷載彎矩圖一致，力筋產(chǎn) 生的等效荷載與外荷載的分布在形式上應(yīng)基本一致； （ 2）控制截面處的力筋應(yīng)盡量靠近受拉邊緣布臵，以提高 其抗裂能力和承載能力； （ 3）盡可能減少力筋的摩擦損失和錨固損失； （ 4）為方便施工、減少錨具、提高施工工率，力筋在各跨 間應(yīng)盡可能連續(xù)布臵，并使端部構(gòu)造簡(jiǎn)單； (5）綜合考慮其它因素：如混凝土保護(hù)層厚度、力筋間距 防火要求、次彎矩大小及構(gòu)造要求 預(yù)應(yīng)力筋的線形布臵 ? 主要承受分布荷載的結(jié)構(gòu)，力筋宜布臵成下垂的拋物線形 主要承受集中荷載的結(jié)構(gòu)，宜在集中荷載作用點(diǎn)布臵成折線形； ? 簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁邊支座的梁端， 線宜與 線重合 框架梁端或連續(xù)梁中支座截面，力筋應(yīng)靠頂邊緣布臵； ? 框架頂層邊柱梁端，若力筋靠頂邊緣，則對(duì)柱端受力不利宜盡可能靠梁 線布臵。否則偏心引起的端部彎矩將使外荷載無法被平衡 常見結(jié)構(gòu)的荷載平衡 等效均布荷載 ： 若全部平衡： 于是所需： 或已知 Npe，求 e0： *208 peq N e L??*2 08 peq q N e L??2 08peN q L e?20 8 pee q L N? 常見結(jié)構(gòu)的荷載平衡 等效集中力 ： 若全部平衡： 于是所需： * 0 ( 1 1 )peP N e a b? ? ?，0*0 ( 1 1 )pepeN e LP P N e a bab?? ? ? ? ?0peP a bNeL??? 常見結(jié)構(gòu)的荷載平衡 2． 懸臂梁的 荷載平衡 等效均布荷載： 若全部平衡： 所需： *2 08 ( 2 )peq N e L? ? ?，*2 02 peq q N e L? ? ?2 02peN q L e? 常見結(jié)構(gòu)的荷載平衡 3． 連續(xù)梁的 荷載平衡 4. 雙向板的 荷載平衡 1 1 2 2*221288p e p eN e N eqqLL??? ? ? 常見的結(jié)構(gòu)的荷載平衡 ? 滿足方程有無數(shù)個(gè) Npe1 及 Npe2 ? ∵ q*與 L1（ L2） 成反比，故板短跨方向的等效荷載較大，因此在短跨方向承受大部分荷載是經(jīng)濟(jì)的。 荷載平衡法應(yīng)用的有關(guān)問題 第一段拋物線力筋： 第二、三段滿足： 故第二段拋物線 : 第三段拋物線： 1 2288( 2 0 . 5 )p e p eN e N eqLL?????2233230 . 420 . 11 . 6 0 . 4e Le e eeLe e e e? ? ???，解 得 ： ，22 228 2 0( 2 0 . 4 )p e p eN e N eqLL?????33 228 8 0( 2 0 . 1 )p e p eN e N eqLL????? 荷載平衡法應(yīng)用的有關(guān)問題 ? 按實(shí)際布筋曲線，得中支座綜合彎矩： MB＝ ?e 而理論布筋曲線，得中支座綜合彎矩： MB＝ ?e 兩者相差 %，故初步估算力筋時(shí)，可采用荷載平衡法 ? 荷載平衡法未考慮沿力筋方向預(yù)應(yīng)力損失的影響， 可通過適當(dāng)?shù)念A(yù)估來解決 荷載平衡法應(yīng)用的有關(guān)問題 ? 平衡荷載一般取全部恒荷載或恒載加部分活荷載， 平衡荷載的選擇需考慮：對(duì)裂縫的控制、反拱及撓度、 承載能力的要求。難于形成理想塑性鉸，尤其是在預(yù)應(yīng)力度較高時(shí) PC連續(xù)梁的彎矩重分布 ? 《 GB50010－ 2022》 規(guī)定： 后張 PC 框架梁或連續(xù)梁，在滿足最小配筋率條件下，當(dāng)ξ≤，可考慮內(nèi)力重分布：支座彎矩調(diào)幅 ≤10％， 并滿足正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算要求 ξ ，不考慮內(nèi)力重分布 內(nèi)力重分布和次彎矩 彎矩重分布中次彎矩的變化 ? 次彎矩與結(jié)構(gòu)剛度及約束條件有關(guān)，當(dāng) PC 構(gòu)件開裂后甚至達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，結(jié)構(gòu)的剛度發(fā)生了變化，因此，次彎矩也將隨之發(fā)生變化 ? 發(fā)生內(nèi)力分布時(shí)，如何考慮次彎矩的變化，至今未達(dá)成一致認(rèn)識(shí) 彎矩重分布中次彎矩的變化 ? FIP：在極限承載能力階段，延性好的超靜定結(jié)構(gòu)可能轉(zhuǎn) 變成靜定結(jié)構(gòu)，故由多余約束產(chǎn)生的次彎矩將消失 ? ACI規(guī)范：即使延性好的超靜定結(jié)構(gòu)，在極限承載能力階 段，塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力亦將受到預(yù)壓應(yīng)力的限制， 因此次彎矩依然存在 ? 實(shí)際情況： PPC梁塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力比全預(yù)應(yīng)力梁的大， 比 RC梁的??；故難以形成理想鉸。 彎矩重分布中次彎矩的變化 ? 國外規(guī)范對(duì)次彎矩的考慮 1. 次彎矩不參與彎矩重分布 以 ACI為代表： MP＝ (1α )(Ms )＋ M2 2. 次彎矩參與內(nèi)力重分布 以澳大利亞橋規(guī)為例： MP＝ (1α )(Ms＋ M2 ) 彎矩重分布中次彎矩的變化 ? 近年來國內(nèi)的研究 彎矩重分布規(guī)律： (1β) Md＋ αM2≤Mu 式中： α－次彎矩消失系數(shù) β－直接彎矩調(diào)幅系數(shù)， β＝ (MdMp)/Md Md－彈性分析荷載彎矩值 Mp－調(diào)整后的彎矩
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