先张法PC空心板剪压区裂缝分析及计算.pdf

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1、６６世界桥梁２０１７年第４５卷第２期（总第１８６期）先张法PC空心板剪压区裂缝分析及计算１１１，２，３贾艳敏，刘金亮，王佳伟（１．东北林业大学土木工程学院，黑龙江哈尔滨１５００４０；２．辽宁大通公路工程有限公司，辽宁沈阳１１０００１；３．辽宁省交通规划设计院公路养护技术研发中心，辽宁沈阳１１０００１）摘要：为得到先张法PC空心板剪压区裂缝的发展规律及斜裂缝宽度的计算方法，通过１６mPC空心板在不同剪跨比下的抗剪试验，记录各剪跨比下结构剪压区裂缝的参数，与钢筋混凝土剪压区裂缝宽度对比分析，总结了先

2、张法PC空心板剪压区裂缝的发展阶段以及裂缝宽度的变化规律。在剪力作用下剪压区裂缝随剪跨比的增加斜裂缝投影长度增大，斜裂缝倾角变小。以箍筋应力作为计算剪压区裂缝宽度的主要参数，通过试验数据的回归，得到在箍筋极限抗拉强度内先张法PC空心板剪压区裂缝的计算公式，并采用同批次板抗剪试验及天津大学１３mPC空心板的试验数据进行验证，结果表明建立的计算公式正确。关键词：预应力混凝土空心板；先张法；剪压区；裂缝宽度；数据回归；剪跨比；试验中图分类号：U４４８．２１；TU３７８．２文献标志码：A文章编号：１６７

3、１－７７６７（２０１７）０２－００６６－０６1引言空心板进行抗剪加载试验，研究不同剪跨比对预应［１‐３］抗剪性能是桥梁结构研究的重要参数。而力空心板结构剪压区裂缝发展的影响规律，探讨不结构裂缝作为受力的直观体现，受到学者的广泛关同剪跨比下预应力空心板结构裂缝宽度计算方法，注，尤其是剪压区裂缝的研究取得了丰硕的成果。并采用同批次板作为验证梁进行抗剪试验，以及与目前，关于钢筋混凝土结构剪压区裂缝的研究主要天津大学１３mPC空心板抗剪试验结果进行比较，［４］有：丁大钧等根据模型梁剪切试验，并通过半经验

4、以验证先张法PC空心板剪压区裂缝计算公式的准半理论的方法得到了钢筋混凝土结构的裂缝控制原确性。［５］理及斜裂缝计算理论；聂建国等通过长期的试验梁剪切作用，根据实测数据及相关计算理论得到长2试验简介期荷载作用下钢筋混凝土梁长期斜裂缝宽度计算公试验梁为某高速改扩建拆除的１６m先张法预［６］式；金琰等通过配置高强箍筋的钢筋混凝土梁进应力混凝土空心板，服役时间２０年。设计荷载为汽行抗剪试验，得到了以箍筋应力为控制指标的斜裂车－超２０级，挂－１２０。试验梁纵向长度为１５９６缝宽度计算公式。而关于预应力钢筋

5、混凝土梁剪切cm，支座中心线距梁端１８cm。试验梁预应力钢绞［７］裂缝的研究主要有：石书卿利用４片１３m预应力线采用j１５．２４（７５）钢绞线，标准强度１８６０MPa，空心板进行抗剪试验，提出了结构安全函数与斜向张拉控制应力为１３９５MPa，纵向非预应力钢筋为［８］开裂状态的函数；赵顺波等进行了２０根预应力钢HRB３３５级１２mm的钢筋，箍筋采用R２３５级８纤维混凝土梁的抗剪试验，分析了斜裂缝宽度的影mm的钢筋，混凝土强度为C４０。空心板宽度为９９响因素，提出了预应力钢纤维混凝土梁斜裂缝宽度cm

6、，高度为７０cm，中心挖空截面为５０cm的圆，顶的实用计算公式。板与底板厚度均为１０cm，换算为工字形截面：与结构承载能力等其它结构评价指标不同，裂bh０＝５３７mm×６７０mm。其中，b为换算工字形截缝的宽度、间距及沿截面高度的发展受结构尺寸的面腹板宽度，h０为截面有效高度。用于试验的３片影响较大，因此采用足尺模型梁进行试验有现实意先张法预应力混凝土空心板按加载点位置远近为试［９］义。本文利用３片结构形式相同的１６m预应力验梁命名，加载点距离a分别为１．８m、２．７m、收稿日期：２０１６－１０

7、－１９基金项目：辽宁省交通科技项目（２０１５１２）；辽宁省交通科技项目（２０１５１３）作者简介：贾艳敏（１９６２－），女，教授，１９８４年毕业于东北林业大学桥梁工程专业，工学学士，１９９０年毕业于东北林业大学桥梁工程专业，工学硕士，２００２年毕业于哈尔滨工业大学固体力学专业，工学博士（E‐mail：yanminjia２００８＠１２６．com）。先张法PC空心板剪压区裂缝分析及计算贾艳敏，刘金亮，王佳伟６７３．８７５m，按顺序命名为Q‐１、Q‐２、Q‐３梁。a为支座中心到加载点的长度，因此３片试验

8、梁剪跨比3剪压区裂缝发展分析a／h０分别为２．６８６、４．０３０、５．７８３。3．1裂缝发展分析试验采用３００t液压千斤顶进行加载，压力千本文所有试验梁及验证梁加载方案均按规范斤顶及调整高度的钢梁之间设置压力传感器，并与枟混凝土结构试验方法标准枠（GB／T５０１５２－２０１２）东华５９２０数据采集仪进行连接采集加载荷载数值。进行加载，加载共分为２个阶段，即混凝土开裂前加试验梁构造示意如图１所示，试验梁现场试验如图载及混凝土开裂后加载。因研究重点为剪压区裂缝２所示。发展，因此混凝土开裂后加载遵循“