m跨径后张预应力混凝土

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1、第21卷第2期重庆建筑大学学报Vol2lNo21999年4月J0uJ词ofChongqingan卫huUniversit3,Aw199920m跨径后张预应力混凝土10空心板梁变形的试验研究T3、。鳘塑坠一一徐向茜(重庆交通学院桥梁系400074)(重庆建筑大学建筑工程学院40~45摘要介绍了=十米跨径预应力混凝土空板粱的荷栽试验结幂，并对该梁的裂缝开展厦挠度发展等变形行为进行了分析研究。此外．通过该粱的非线性计算结果与宴测结混凝土作为一种建筑材料问世以来迄今已有一百多年的历史，而预应力钢筋是改进混凝土结构性能、提高工程结构质量的有效手段，大量的工程实践和试验研究对混凝土材料

2、、钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的认识积累了丰富的经验然而，钢筋混凝土是一种复杂的复合工程材料，它的力学行为和破坏规律尚需进一步探索，尤其预应力混凝土结构，预应力钢筋强度的不同对预应力混凝土的非线性破坏规律及承载力有明显的影响。现行混凝土结构设计规范中有关非线性阶段的论述都是基于试验数据的经验关系之上的预应力混凝土结构的非线性行为是由多种因素决定的，其中，混凝土梁的刚度与变形之间的非线性行为是它的一个重要方面。因此，对预应力混凝土粱的变形进行试验研究、进一步分析其破坏规律是十分必要的。1试验概况正在修建的重庆(渝)一长寿(长)高等级公路上原设计有多处采用2O米跨径先张预应

3、力混凝土空心板(或箱形板)桥，因其预应力钢材一玲拉rlI、Ⅳ级钢筋采购困难以及施工工艺上的麻烦，特更改为以低松弛钢绞线为预应力钢筋的后张法预应力混凝土箱形梁，按重庆高等级公路建设指挥部的要求，重庆交通学院桥梁系对该足尺梁进行荷载试验，以考察预应力混凝土箱形梁的受力性能和变形行为。为此，拟定如下加载方案：(1)荷载位置和变形测点位置如图l所示。(2)对板作使用荷载的三次静力循环加卸载：第一循环：P=+146_+29．2—43858．4—-73斗O(kN)第二循环：P=+14．6_+292—43858．4—73—0{kN)第三循环：P=O一+l4．6—29243．8—58473

4、—86．7—102一l】7一O(kN)裂缝出现前每级荷载到位后持续5分钟测凄挠度和应变，预计开裂荷载前缩小荷载级差直至裂缝出现，以便准确获得开裂荷载，这三次循环考察箱形板粱在重复荷载作用下的一些行为(3)为了考察该箱形板梁在破坏阶段的抗裂强度及裂缝发展情况，进行了破坏试验。第四循环：P=0—43．8—7卜l17一l37—146—167—197—22卜255一O(kN)第五循环：P=+5+100~157—202—2O9_+22卜255—0(kN)收稿日靳：I999一∞一。l邹毅松男，1957年生．讲师第2期邹毅橙等：20m跨径后张预应力混凝土空心板粱变形的试验研究71裂缝出现

5、后每级荷载到位后持续10分钟测读挠度、应变及裂缝宽度，预计开裂荷载前缩小荷载级差直至破坏，以便准确获得破坏荷载。2试验过程中的变形描述2．1挠度发展过程在对空心板粱进行的O一使用荷载(外加荷载73)的两次静力循环加载试验中未发现有裂缝，P=73kN时所对应的跨中挠度为13mm，卸载后跨中有微小残余挠度0．49n，可表明荷载与挠度具有良好的线弹性关系；在第三循环加载过程中，当P=110kN时，所对应的跨中挠度为l8IY~qfl，预应力空心板梁下缘混凝土开裂，挠度发展速度有所加快，继续加载至P=117kN时，跨中挠度为20mm，此后卸载到零，裂缝完全闭合，但跨中有残余挠度1．0

6、2n，较前两次循环加载卸载后的残余挠度有所增加，这表现出预应力混凝土粱所特有的裂缝闭合性能；当P=197kN时，预应力空心板梁已处于严重的非线性阶段，对应跨中挠度接近40n。圈1预应力空板梁加载位置厦测点布置图2．2裂缝发展过程在前两次静力循环中均未发现有裂缝，第三次静力循环从P：102kN到P：117kN的加载过程中，当加载至P：】】0kN时，听到粱内有响声出现，这表明混凝土下缘开裂，当P：l】7kN时，在纯弯段发现7条裂缝，最大裂缝宽度O12Ⅲ，最大缝高22cm，梁的两侧面的裂缝高度和宽度大致相同，但卸载为零后所有裂缝完全闭合第四次循环加载至P：73kN时，裂缝才重新张

7、开，最大缝宽005IY~qfl，此后裂缝宽度和高度随着荷载的增加而增大；荷载增大至P：135kN时出现一批新裂缝：最大裂缝宽0．18n，最大缝高45㈨，其中部分裂缝发展成为弯剪斜裂缝，此时，裂缝分布趋于均匀，裂缝间距约为30cm；当荷载加至P：167kN时出现另一批新裂缝，使裂缝平均间距减小为20cm，此后随着荷载的增加，已有裂缝的高度和宽度逐渐增大，并不断有新裂缝出现，至P=255kN时，最大正裂缝宽0．55mn1，最大裂缝高度约70cm，裂缝平均间距为12cm。2．3跨中截面的应变发展情况前两次静力循环跨中截面