超长预应力混凝土框架梁的预应力效应分析研究.pdf

·107· 超长预应力混凝土框架梁 的预应力效应分析 桑文进，赵勇 (同济大学预应力研究所．上海200092) 摘要：讨论了超长预应力混凝土框架梁的次内力和综合内力效应的分布特点及其影晌因素，并通过算例说明后瓷带设置和 布索方案对综合轴力的影响，可为设计和施工提供参考。 关键词：超长框架结构：预应力混凝土；预应力效应；侧向约束：次内力：综合内力 1引言 预应力内力效应包括次内力效应、主内力效应和综合内力效应三类，其中综合内力为次内力木l主内力 之和。对于连续梁，次内力包括次弯矩和次剪力两项，而对于含有柱和剪力墙的现浇结构体系，糖别是多 跨超长框架结构，由于柱和剪力墙对预应力混凝土粱、板弯曲和轴向变形的约束，其次内力除了：：弯矩和 次剪力外，还包含有次轴力。这种由侧向约束引起的次轴力往往体现为拉力，它不是一项预应力挣矢，并 没有减少预应力筋的有效预拉力和不影响等效荷载效应，但这样的次轴力会降低预应力的有效作崩。无论 从抗裂还是从抗弯的角度看．它对预应力混凝土构件都会产生不利的影响。在设计时应充分考虑。 从次内力的基本概念可以知道，预加力和结构冗余约束是次内力产生的两大基本条件，因此可将影响 超长混凝土框架梁预应力效应的因素分为三类：其一，影响预应力筋有效预加力的因素，主要包括预应力 筋线形及配筋量、预应力筋的张拉控制应力等；其二。结构的约束因素．如梁柱的线刚度比、预应力梁和 柱的截面尺寸、粱的跨数等；其三，施工方案的影响因素，主要指结构施工顺序和施工工艺的影啊，施工 顺序会影响到结构形成过程的约束条件，而施工工艺则会影响预加力建立。 2框架结构的预应力效应 首先通过～榀单层单跨的框架结构说明有侧限结构的次内力产生机理。某框架结构的基本尺寸见图 1(a)，其中，框架粱跨长工b，截面为矩形反x压，弹性模量为反，框架柱长厶，截面为矩形反xA．，弹性 模量为压。框架梁内配置的预应力筋线形为四段抛物线，基本尺寸见图l(b)。其中平均有效预拉力为^‘。 将预应力等效荷载分为两工况，工况l为横向等效均布荷载和端部等效集中弯矩，工况2为两端集中轴力。 端集中轴力作用下的综合弯矩等于次弯矩。 如果不考虑轴向变形，利用约束次弯矩法…可以直接计算工况1荷裁作用下的次弯矩： Ⅳ ’ 蚝。峨=寻’‘i并)。【2(1一口)口3口】 (1) 。 一 ’b’’C Ⅳ 1 Nb：=％=孚·(去)·[2(1-a)·e一3a】 (2) oc ‘1-‘b，‘‘ 式中，M：，、M二分别为工况1下A端梁、柱的次弯矩，M，、％分别为A端粱次轴力和柱次剪力， 柞赣简介t桑文逝(1978)．翳．扛苏人．硕士生．主要从事结构工授研究(E1融il：sanm健nji穗鼬u．c傅J 赵弱(197,5J．男．r两人．讲师．圭爱从事攘应力港凝±缭构设计理论及瑶C^D解究 ·108· 乇=警小警一¨也 I垡k§j (a)框架结构 (b)预应力筋线形 ’ M0 (c)工况1综合弯矩 (d)工况2综合弯矩 M玉 (e)工况1次弯矩 (f)工况2次弯矩 圈1框架结构的预应力效应 顶内侧受拉，外侧受压，与竖向外荷载作用下的弯矩相消