部分預應(yīng)力混凝土異形板橋無粘結(jié)筋極限應(yīng)力的研究

 

　　關(guān)鍵詞：部分預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；斜交橋；板梁橋；無粘結(jié)筋；極限應(yīng)力

　　無粘結(jié)部分預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是一種新型合理的結(jié)構(gòu)，因其施工簡便，結(jié)構(gòu)性能好，已廣泛應(yīng)用于高層建筑的預應(yīng)力混凝土樓板、大跨度板式結(jié)構(gòu)及中小跨度的板梁橋。國內(nèi)外學者都已對其結(jié)構(gòu)性能進行了大量研究[1-5].研究的難點之一就是分析計算無粘結(jié)筋的極限應(yīng)力。由于無粘結(jié)筋能夠在混凝土中滑動，所以不能采用有粘結(jié)預應(yīng)力筋計算時所用的平截面假定來確定無粘結(jié)筋中的應(yīng)力。目前求解無粘結(jié)筋應(yīng)力增量的方法主要是以最大彎矩截面的靜力平衡方程為基礎(chǔ)，尋求一個無粘結(jié)筋變形協(xié)調(diào)方程來求解。本文在6塊無粘結(jié)部分預應(yīng)力混凝土異形板橋靜載試驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合開裂截面非線性分析，建立了一個計算無粘結(jié)筋極限應(yīng)力的經(jīng)驗公式，公式中各項系數(shù)的物理意義比較明確。

　　選用城市立交橋中較為復雜的分岔異形板橋、斜彎板橋作為試驗模型。試驗板橋SLB—2和SLB—3為簡支分岔異形板橋，試驗板橋SLB—4一SLB—6為簡支斜彎板橋。試驗板橋SLB—7為二跨連續(xù)斜彎板橋，由簡支斜彎板橋?qū)ΨQ組合而成。無粘結(jié)筋采用Φ5碳素鋼絲，外涂黃油，穿于聚乙烯套管中，在綁扎普通鋼筋時鋪于模板內(nèi)，并用扎絲固定。采用一端張拉，兩端均為墩頭錨，用錨具下壓力傳感器實測無粘結(jié)筋束的應(yīng)力。

　　目前在受彎構(gòu)件正截面強度計算公式推導中，對混凝土受壓區(qū)基本上都采用等效矩形應(yīng)力塊來簡化計算。符合實際情況的分析應(yīng)取混凝土受壓區(qū)應(yīng)力的曲線分布形式，由混凝土受壓的應(yīng)力、應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系積分得混凝土壓應(yīng)力的合力。文獻[6]已給出了按此方法得到的受 彎構(gòu)件開裂后截面非線性分析結(jié)果。

　　嚴格地講，無粘結(jié)部分預應(yīng)力混凝土異形板是受彎扭復合作用中的構(gòu)件，同時還有預應(yīng)力的作用，其受力狀態(tài)是比較復雜的。從所做的6塊無粘結(jié)部分預應(yīng)力混凝土異形板橋的試驗中觀察到，試驗板橋的破壞形態(tài)與受彎構(gòu)件正截面破壞形態(tài)比較接近。因此，可采用上節(jié)受彎構(gòu)件正截面非線性分析給出的結(jié)果來進行無粘結(jié)部分預應(yīng)力混凝土異形板的非線性分析。

　　（1）影響無粘結(jié)筋應(yīng)力增量因素較多，純理論分析比較困難。本文從半理論、半經(jīng)驗途徑建立起無粘結(jié)筋應(yīng)力計算公式，公式中各系數(shù)的意義比較明確，有一定的理論根據(jù)。

　?。?）本文介紹的無粘結(jié)部分預應(yīng)力混凝土異形板橋的試驗，為在城市立交橋工程中推廣應(yīng)用無粘結(jié)預應(yīng)力混凝土技術(shù)提供了可參考的數(shù)據(jù)。