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预应力混凝土结构基本受弯行为
更新时间:2021-04-10 17:51
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进一步,我们来对比钢筋混凝土梁与预应力混凝土梁的受弯行为:

 

    (1)对于钢筋混凝土构件,在承受外荷载前,钢筋与混凝土中均没有应变或应力;在开裂前,梁体仅能承受很小的外荷载,这时在钢筋与混凝土中的应力也很小。在裂缝开展以后,钢筋应力将有很大的增加,并随外荷载的增大而逐渐递增,截面破坏弯矩由钢筋拉力和混凝压力所形成的力偶来抵抗。

 

    (2)在预应力混凝土构件中,预应力建立了一个自平衡的内力体系(预应力筋受拉,混疑土受压),在预应力的作用下,混凝土梁会产生缩短或初始挠曲。由于在受载前混凝土中三存在预压应力,这样,在梁底纤维达到开裂拉应力之前构件能够承受很大的外载。于是,在破坏时的截面弯矩,将由很大的钢筋拉力和混凝土压力来承担。

 

    在非预压力构件中,普通钢筋与周围混凝土的应变一致,只有在混凝土开裂后,钢筋应变才会显著增加,因此普通钢筋中的应变是在被动条件下产生的。从限制裂缝宽度的角度考虑,在钢筋混凝土梁中,使用高强混凝土是没有必要的。

 

    以预应力混凝土筒支梁为例,考虑其全过程的“荷载一挠度”曲线和跨中截面应力情况。在预应力张拉传力锚固后,梁体随即发生上拱,在自重和预应力共同作用下,跨中截面为负弯矩状态;随外荷载增加,可以使梁体依次出现轴压、消压和开始出现裂缝状态,在裂缝出现后,截面刚度明显下降,挠度呈非线性增长;随着荷载的进一步增加,梁体进入塑性状态,钢筋发生屈服;最后,梁体混凝土达到极限压应变,发生弯曲破坏。

 

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