部分预应力混凝土构件的弯矩-曲率关系.pdfVIP

·318· ‘工程力学增刊 1999年 部分预应力混凝土构件的弯矩一曲率关系 蒲黔辉杨永清何广汉 (西南交通大学土木工程擘院．6l∞3” 提要 为了要了解部分顶应力混凝土结构塑性行为，首先必须要先了解部分预应力混凝土构件 的弯矩一曲率关系．本文在几个假设的基础上，推度出部分预应力混凝土截面弯矩与曲率的关系式． 关键词 部分预应力．弯矩，曲率，塑性行为． 可以说，预应力钢筋混凝土是钢筋混凝土的一种更好的表现形式，它是随着科学技 术的进步和新材料的出现，从普通钢筋混凝土发展而来的。正是由于人们认识问题能力的 提高，对一种结构优缺点的不断了解，从预应力钢筋混凝土又派生出了部分预应力钢筋混 凝土结构。在对钢筋混凝土结构的不断应用中，人们了解到结构的延性，而延性分析则可 以使人们更好地设计结构物，达到充分利用材料最大潜能的目的．为此．首先要了解混凝 土、部分预应力混凝土构件的弯矩一曲率关系。本文在此推导出部分预应力混凝土构件截 面的弯矩一曲率的一般关系式。 1基本假设 为了准确计算部分预应力混凝土构件的弯矩一曲率关系，首先要从了解混凝土非线性 的应力一应变关系．朱伯龙指出[1]，尽管表示混凝土的受压区的应力一应变图的方法很 多，其曲线方程也各不相同，但若混凝土的圆柱体强度f，对应于丘的混凝土应变s以 及极限应变毛相同．则其实际效果都差不多。基于此。这就给混凝土受压区的应力一应 变关系方程的选择带来了较大的灵活性。为此，特作如下假设： (1)平截面假设。 (2)假设钢筋、预应力钢筋以及混凝土拉、压过程的应力一应变曲线为已知。混凝土 与钢筋有良好的粘接力，即钢筋与混凝土之间没有滑移。 (3)钢筋横截面的应变分布均匀一致，即都等于每根钢筋核心处的应变。 (4)混凝土的极限压应变￡=0．0045。 ({)混凝土的极限压应变s。=O．0045． 茄黔辉，男．19眠9出生．工学博士。副教授 ‘工程力学》增刊 1999年 ·319 2部分预应力混凝土的弯矩一曲率关系 计算部分预应力混凝土截面延性的前提是要获知其弯矩一曲率的关系。部分预应力 混凝土受弯构件任一截面的应变，内力及施加的外力及弯矩可用图1表示： y M习9 一：二垴： J 心轴j 横截面 应变 内力 外力 圈l PPc集截面上的应变协调和内力平衡 从图上得知，曲率妒和‘(‘为距受压边缘距离为d处的应变)可用下式表达 矿 对 - 毛 一 (2) 生材√弋 哦西 式中： 占f I占j1，￡52，…，S，，占“： df_d，”d，2，一，d，，d“，．Il； t；受压外部边缘的应变； 船：从零应变面到受压边缘的距离 dg：指混凝土毛截面重心到受压边缘的距离． 平衡条件为： F∞+Fn+Fst+Fd+Fr+F口一Plo (3) Mcc+Mn+Mn七Md+M