体外预应力简支梁试验探究

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1、体外预应力简支梁试验探究　　摘要：通过1根普通钢筋混凝土简支梁和1根体外预应力加固混凝土简支梁正截面静力加载试验，分析体外预应力加固对混凝土简支梁的提载效果影响，同时对其受力过程、破坏形态、承载力、延性和变形情况进行全程记录和分析。试验结果表明，体外预应力筋加固后，梁的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载均有大幅度提高。关键词：简支梁；体外预应力；提载效果；承载力；极限荷载Abstract:byonereinforcedconcretebeamsandoneexternallyprestressedreinforcedco

2、ncretesimplebeamcross-sectionstaticloadingtest,thispaperanalyzestheeffectofexternallyprestressedforcereinforcementontheconcretesimplebeam,andrecordsandanalyzesthewholeprocessofbearingcapacity,failuremode,ductilityanddeformation.Thetestresultsshowthat,aftervitr

3、oprestressedreinforcement,crackload,yieldload,andultimateloadofbeamsaregreatlyincreased.Keywords:simplebeam;prestress;lifting6effect;bearingcapacity;maximumload中图分类号：S969.1文献标识码A文章编号0引言6体外预应力结构从二十世纪三十年代发展至今，其结构体系一直在不断的创新与改进。体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一，受力过程中体外预应力筋与混凝土

4、在梁的绝大部分地方无接触。随着力筋的各种防腐措施渐趋完善，体外预应力筋的防腐已不十分困难，结构的安全性和耐久性得到保证，体外预应力混凝土桥梁得到了较大规模的发展。体外预应力加固即在受力构件的外侧采用外加预应力筋(粗钢筋、钢绞线或高强钢丝)，使体外预应力筋与构件共同作用，组成复合体系，对构件进行补强和加固，以提高受力构件的承载力、刚度和抗裂性能[1-3]。体外预应力加固法将卸载和加固结合在一起，可以较好地发挥新老构件协同工作的能力，克服其它加固法难以避免的应力应变滞后的问题，是一种有效的主动加固方法。工程实践表明，桥

5、梁体外预应力加固技术具有如下优点：(1)能够较大幅度地提高旧桥承载能力，加固后所能达到的荷载等级与原桥设计标准及安全储备有关，一般情况下可将原桥承载力提高30％左右；(2)体外索加固技术所需设备简单，人力投入少，施工工期短，经济效益明显；(3)在加固过程中，可以实现不中断交通或短时限制交通；(4)对原桥结构损伤较小，可以做到不影响桥下净空，且不增加路面标高；(5)加固力筋的布置可以根据需要布置线型，而且力筋布置灵活，可以全梁加固也可局部加固。体外预应力混凝土梁的承载能力大小，受预应力度影响，并且随着结构的变形，由预

6、应力增量而决定。一般来说，预应力筋的应力增量与结构的变形有直接的关系。在无粘结预应力梁中，无粘结筋应变的改变等于沿预应力筋全长周围混凝土应变变化的平均值。当控制截面受压区混凝土达到极限压应变时，无粘结筋中应变的增加比有粘结筋的要小，一般达不到屈服强度。根据应力—应变曲线关系，应力的变化是由应变引起的，而预应力筋的应变与梁体的变形有直接的关系。变形的大小就反映在结构的挠度上，结构的挠度增长越大，预应力筋的应力增量也就越大，结构临近破坏前，挠度的增长达到极限，预应力筋的应力达到最大值。我国目前采用的加固方法有增大截面加

7、固法、置换混凝土加固法、预应力加固法、外粘型钢加固法、粘贴纤维复合材加固法、粘贴钢板加固法、增设支点加固法等方法。对比之下，体外预应力加固法应用的较广泛。本文进行了1根普通钢筋混凝土简支梁和1根体外预应力加固混凝土简支梁正截面静力加载试验，对加固后梁的承载能力进行了分析。1试验概况6试验设计了1根普通钢筋混凝土简支梁和1根体外预应力加固混凝土简支梁试件，试验梁的具体编号见表1。本次试验设计时，为了便于分析比较，两根试验梁采用相同的截面尺寸、长度、普通钢筋配筋率及混凝土强度等级。试件均为T型截面简支梁，混凝土梁长3.

8、2m，计算跨度3.0m，T梁翼缘宽280mm、翼缘高80mm，肋板宽100mm、肋板高200mm，按“强剪弱弯”的原则进行设计。梁底部受拉纵筋2Φ12，压区钢筋4Φ8，箍筋在距支座1/3范围的弯剪区Φ6@100，跨中1/3的纯弯区Φ6@150。下部钢筋混凝土保护层厚度为30mm，上部钢筋混凝土保护层厚度为25mm。体外预应力筋对称布置于截面的两侧，为两根9.