0、引言
体外预应力叠合梁既具有预应力结构的特点,又具有叠合构件二阶段受力特性,预应力的存在可以有效消除叠合构件“刚度软化”的不利影响。目前,在土木工程领域尤其是桥梁工程中应用日趋广泛。因此,开展体外预应力叠合梁计算方法的研究,具有十分现实的意义。
1、体外预应力叠合梁变形计算方法
对使用阶段已出现裂缝的无粘结预应力混凝土受弯构件,假定弯矩与曲率(或弯矩与挠度)曲线由双折直线组成,双折线的交点位于开裂弯矩
处,可导得短期刚度的基本公式为:
(1)
式中,
和
分别为
=0.6和1.0时的刚度降低系数。取
=0.85;
根据试验资料分析,取拟合的近似值
。将
和
代入上式
,并经适当调整后即得到公式[1][2]:
(2)
在荷载短期效应组合作用下预应力叠合构件的短期刚度Bs可采用与预应力混凝土构件相同的公式计算,但要考虑叠合构件的受力特点。将公式中的
用
来代替,即
,
0.6≤
≤1.0(3)
式中:
——预制构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩;
——叠合构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩;
——预制构件、预制楼板和叠合层自重标准值在计算截面产生的弯矩值;
——叠合构件按荷载效应的标准组合计算的弯矩值,取
;
——第二阶段荷载效应标准组合在计算截面的弯矩值,取
,此处
为面层、吊顶等自重标准值在计算截面产生的弯矩值;
为使用阶段可变荷载标准值在计算截面产生的弯矩值。
(4)
式中,受拉翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值
;纵向受拉钢筋配筋率
;无粘结预应力筋配指标与综合配筋指标的比值
。