1、,第二篇 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),第15章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,第15章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,15.1無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的基本概念及分類,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁是指主筋采用單根或多根高強(qiáng)鋼絲、鋼絞線或粗鋼筋等預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋沿全長涂有專用防腐油脂涂料層和外包層。與混凝土無粘結(jié)，張拉時(shí)可以發(fā)生相對滑移。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁分為純無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁和無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁。前者是指受力主筋全部采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋；而后者是指其受力主筋采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋與適當(dāng)數(shù)量非預(yù)應(yīng)力有粘結(jié)鋼筋的混合配筋配筋梁。,13.9

2、 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,13.9.2 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的受力性能及破壞特征,1）純無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 梁受力性能及破壞特征的比較,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,2）無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的受力性能,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的受力性能與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的受力性能是有所區(qū)別的。不附加有粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力筋的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在最大彎矩區(qū)段內(nèi)將只出現(xiàn)一條或很少的幾條裂縫，其中一條主裂縫一經(jīng)產(chǎn)生即迅速展開，其上部呈叉型。,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,裂縫發(fā)展及破壞形態(tài)的比較,第十五章 后張

3、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,純無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件裂縫的展開情況，隨著裂縫的迅速展開，裂縫寬度與高度的急劇增加，截面中性軸上升，混凝土受壓應(yīng)變增加很快，受壓混凝土壓碎而引起的破壞，具有明顯的脆性破壞特征。 撓度增加較快，但預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)變增加較慢，最后無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件產(chǎn)生類似帶拉桿的扁拱那樣的破壞型式。,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,荷載跨中撓度曲線的比較 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的荷載撓度曲線具有三直線形式，而純無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線不僅沒有第三階段，連第二階段也沒有明顯的直線段。,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,荷載跨中撓度曲線的比較,第十五章 后張無

4、粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,有粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件在承受荷載時(shí)，任一截面預(yù)應(yīng)力筋的變形與它周圍混凝土的變形是協(xié)調(diào)的，有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的最大應(yīng)力出現(xiàn)在最大彎矩截面處。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的裂縫分布較均勻，間距較小，裂縫和撓度增加較慢。試驗(yàn)表明，與相同配筋無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件相比，開裂后在相同荷載下有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度較小，且極限承載能力比相應(yīng)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件高10%30%。,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,梁最大彎矩截面上鋼筋應(yīng)力隨荷 載變化的規(guī)律的比較無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量，總是低于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量，而且隨著荷載的增大，這個(gè)差距也會越來越大。在梁的最大彎矩

5、截面處，無粘結(jié)筋的應(yīng)力增量比有粘結(jié)筋少。 （圖153）,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,在構(gòu)件混凝土開裂之前，由荷載作用引起無粘結(jié)筋的應(yīng)力增量，可以通過縱向變形協(xié)調(diào)條件，即無粘結(jié)筋的總伸長應(yīng)與沿其整個(gè)長度周圍混凝土的總伸長相等的條件來求得。 設(shè)無粘結(jié)筋梁任一截面上的彎矩為M，則M對該截面上任一一點(diǎn)引起的混凝土應(yīng)變?yōu)?這時(shí)，沿?zé)o粘結(jié)筋全長，構(gòu)件混凝土的總伸長為 無粘結(jié)筋長度為 ,則無粘結(jié)筋的應(yīng)變增量為,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,無粘結(jié)筋相應(yīng)的應(yīng)力增量為 令 ，則可得到

6、,15-1,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,設(shè)梁跨中截面彎矩為,預(yù)應(yīng)力筋在跨中截面處的偏心矩為 則跨中截面為處的彎矩（M）為 由式（151）得無粘結(jié)筋的 應(yīng)力增量為 式中 恰為跨中截面處有粘結(jié)筋的應(yīng)力增量。,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力,相同彎矩下無粘結(jié)筋應(yīng)力增量較有粘結(jié)筋小。 直線布筋時(shí)無粘結(jié)筋的應(yīng)力增量是有粘結(jié)筋的2/3。 拋物線形布筋時(shí)無粘結(jié)筋應(yīng)力增量是有粘結(jié)筋的8/15。 總結(jié)：純無粘結(jié)筋梁的抗彎強(qiáng)度較有粘結(jié)筋梁要低； 在荷載作用下，裂縫少且發(fā)展迅速；破壞呈明顯脆性。這 些不足，可采用附加有粘結(jié)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法改變，即

7、 采用混合配筋的無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁，以獲得較好 的結(jié)構(gòu)性能。,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,2）純無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁與有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁受力性能及破壞特征的比較 彎矩?fù)隙惹€和有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁一樣也具有三直線的形狀。 裂縫開展由于受到非預(yù)應(yīng)力普通鋼筋的約束，其數(shù)量及裂縫間距與配有同樣鋼筋的普通混凝土梁非常接近 一般情況的破壞形式為：普通鋼筋先屈服，裂縫向上延伸直到受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，呈現(xiàn)彎曲破壞。 無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力鋼筋，雖仍具有沿全長應(yīng)力相等（忽略摩擦的影響）和在梁破壞時(shí)極限應(yīng)力不超過條件屈服強(qiáng)度的特點(diǎn)，但極限應(yīng)力的量值較純無粘結(jié)梁要大的多。,第十五章 后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件介紹,包括無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的截面極限承載能力計(jì) 算、施工階段和使用階段的應(yīng)力驗(yàn)算，以及變形、裂縫最大 寬度驗(yàn)算（B類構(gòu)件）。 計(jì)算方法可參照公路橋規(guī)中有關(guān)條文或其它設(shè)計(jì)規(guī) 范來采用。 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的極限應(yīng)力 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的極限應(yīng)力值是無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混 凝土梁抗彎承載能力計(jì)算的關(guān)鍵值，影響因素較多，如無粘 結(jié)筋的有效預(yù)應(yīng)力、綜合配筋指標(biāo)、構(gòu)件的跨比、加載條件 等。 受彎破壞時(shí)無粘結(jié)筋的極限應(yīng)力必須通過試