现代预应力结构-第4篇-2003版.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 4.4 非线性全过程分析 受压区混凝土应力较高时，将产生非线性变形； 筋应力亦可能进入非线性范围或屈服状态 “非线性全过程分析法”考虑材料的非线性，可分析计算施加预应力 → 加荷 → 截面破坏全过程 4.4 非线性全过程分析 4.4.1 基本假定 筋与混凝土粘结良好，变形协调； 平截面假定成立； 已知钢筋和混凝土的 σ～ε 曲线； 混凝土受压边缘达极限应变 εcu=0.0033时，截面达到受弯极限承载力； 截面不发生受剪破坏和钢筋粘结锚固破坏。 4.4 非线性全过程分析 4.4.2 分析计算要点 有效预应力作用下的截面应力分布作为初始状态 截面沿高度划分若干条带，压区≥7条， 、 作为独立条带，同一条带上应力均匀、相等 设定拉区混凝土条带退出工作条件： 曲线上，混凝土最大应力 ； 筋转折点应力 ， 筋 设定合适的收敛判别条件 4.4 非线性全过程分析 4.4.3 分析步骤 （1）假定受压边缘混凝土压应变 ； （2）假设中性轴高度 ，由平截面假定求各条带应变、应 力和内力； （3）求压区合力C，拉区合力T； （4）判别 C=T ？ 4.4 非线性全过程分析 （5）若不满足误差条件，则重新假定 ，回到（2）直至满 足； （6）由满足之 ，求截面 和抵抗弯矩 ； （7）按一定步长假设另一新 ，重复（2）～（6）求出新 的 及 ； （8）连接各组 ，M点，绘 曲线 4.5 正截面受弯承载能力计算 4.5.1 破坏形态 少筋梁破坏 PRC梁主要控制：Mu＞Mcr 超筋梁破坏 Ap、As 过多，受压区混凝土先压碎而Ap、As未屈服； 破坏脆性，不得采用；控制： 或 适筋梁破坏 从开裂到破坏有较长过程（三个阶段）；在极限阶段，Ap、As先后达到屈服，其后压区混凝土被压碎； 破坏前有明显预兆——裂缝发展、加宽和挠度加大 4.5 正截面受弯承载能力计算 4.5.2 基本假定 平截面假定； 不考虑混凝土的抗拉强度； 混凝土和钢筋的应力——应变关系 参《GB50010-2002》 预应力筋与混凝土粘结良好，应变协调 4.5正截面受弯承载能力计算 4.5.3 正截面受弯承载力计算特点 与普通 RC 构件相比 承受 Ms 以前，截面及Ap中已存在预应力； 预应力筋没有明显屈服点，极限状态时Ap的准确应力可由平截面假定确定，规范取条件屈服强度 4.5.4 计算公式 4.5.4 计算公式 受压区高度 应符合： 界限相对受 压区高度 界限相对受压区高度 由平截面假定： 等效矩形应力图界限受压区高度： 代入上式得： … … ① 界限相对受压区高度 对于无明显屈服点钢筋，到达条件屈服点时的应变： 则界限破坏时Ap的应变增量应为： 改写①式得： 若受拉区配有不同种类钢筋或 不同，可以分别计算 ，取较小值。 4.5.4 计算公式 当配有多层预应力筋或距受拉边缘较远时，Api可能达不到 fpy，应按平截面假定求其应力 σpi 受压区 的应力 随荷载增加， 重心处混凝土应变不断增加，导致 拉应 力减小，截面破坏时 可能受拉或受压，达不到 4.5.4 计算公式 T型截面的受压翼缘宽度 ● 中的压应力分布不均匀：同一截面上距梁肋越远应力 越小；不同截面上跨中压应力分布范围大，支座附近小 ●计算时取一定宽度，称“翼缘计算宽度” ● 与工作条件有关：肋梁楼盖宽些，独立梁窄些 ● 与 大小有关： 越大， 越大 与跨度有关：离支座越远， 越大 T型截面的受压翼缘宽度 ● 有关取值规定 以肋梁楼盖为例 GB20010-2002: 或 或 东南大学： 或 美国规范： 或