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预应力组合梁的杭弯极限分析

预应力组合梁的杭弯极限分析

作者:admin    来源:未知    发布时间:2018-07-13 14:33    浏览量:

  对于Ⅰ,Ⅱ类截面正负弯矩区预应力简支组合梁,截面极限弯矩可按塑性极限理论进行计算;对于组合连续梁按塑性极限理论进行计算的基本前提是:在塑性铰范围内的截面除了有足够的塑性承载力外,锚具还应该有足够的转动能力,以保证该截面能够产生充分的塑性转动和结构的弯矩重分布。直接求解截面转动能力需借助于数值方法,为简化起见,EC.4对普通连续组合梁的塑性分析作了如下限制:(1)在塑性铰处,钢梁的横截面应该是关于腹板平面对称的;(2)塑性铰处的钢梁截面应是第Ⅰ类截面,其他范围的截面至少应是第Ⅱ类截面;(3)相邻两跨的跨度相差不得超过短跨跨长的50%;(4)边跨跨度不得大于相邻跨长的115%;(5)混凝土板内的钢筋必须有良好的延性;(6)必须避免发生局部屈曲或整体失稳而导致过早破坏;(7)对于跨中首先出现塑性铰,且有50%以上的设计荷载作用于跨长范围的组合梁,塑性铰区域混凝土板受压区高度不应超过组合截面高度的15%。上述限制也同样适用于预应力组合连续梁,目前对于预应力组合连续梁的研究尚不充分,在进行设计估算时可以借鉴EC. 4的计算方法。下面给出Ⅰ、Ⅱ类截面正负弯矩区截面抗弯极限承载力的计算方法。

  1.基本假定

  (1)钢梁和混凝土板之间有可靠的连接,以保证组合截面抗弯能力的充分发挥;

  (2)钢梁和混凝土板受弯时均符合平截面假定。

  (3)钢梁的应力一应变关系采用理想弹塑性曲线,拉应变没有上限值,如果能避免发生局部屈曲,并保证负弯矩区的侧向稳定,其压应变也没有上限值;钢筋的应力一应变关系也采用理想弹塑性曲线,应变没有上限值。

  (4)混凝土的应力一应变关系可取同预应力混凝土部分。

  (5)正弯矩区混凝土受压应力采用等效矩形应力块,且不考虑受压区高度的折减;负弯矩区忽略混凝土的抗拉强度。

  (6)试验研究证明,钢梁中预应力筋极限应力可取其设计强度fpy的90%。

  2.正弯矩截面抵抗弯矩

  在正弯矩作用下,根据预应力锚具组合截面塑性中性轴的位置,可以分成以下两种情况来计算组合截面的受弯承载力。

  (1)塑性中性轴位于混凝土板中

  (2)截面塑性中性轴在钢梁截面内

  3.负弯矩截面抵抗弯矩

  对于承受负弯矩的截面,混凝土板内一般都设置非预应力钢筋,其极限弯矩的计算一般认为:混凝土开裂退出工作,混凝土板中的纵向钢筋达到屈服强度,钢梁的受拉和受压区亦达到屈服强度,组合截面塑性中性轴的位置肯定位于钢梁内,且一般都位于钢梁腹板内,因此,其截面极限弯矩可按式(7-37)计算。

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