预应力高强混凝土梁抗裂度和裂缝宽度试验研究

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发布时间：2021-09-04

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预应力高强混凝土梁抗裂度和裂缝宽度试验研究
张利梅赵顺波2 黄承逵
(1大连理工大学土木水利学院大连116024:2华北水利水电学院郑州 450008)
[提要]概括介绍了预应力比率为0.6-1.0 混凝土强度等级为C40~C80的14根先张法预应力高强混凝土
梁的抗裂度和裂缝宽度的试验结果,通过与《混凝土结构设计规范》X(GB50010-2002)相关计算公式进行对比
分析,讨论了混凝强度对截面抵抗矩塑性系数的影响作用,提出了修正系数计算公式;分析了混凝土强度、
预应力比率对受拉钢筋的等效应力、平均裂缝间距及裂缝宽度的影响规律,给出了规范裂缝宽度计算公式的
[关键词] 高强混凝土梁预应力比率抗裂度裂缝宽度预应力比率适用范围,提出了计算修正方法。
The test results of cracking strength and crack width on fourteen prestressed higlrstrength concrete beams with the prestressing ratio from 0.6 to 1.0 and the concrete strength grade from C40 to C80 are introduced. Based on the
comparative analysis to the calculation results of formulas specified in design code GB50010-2002, the effect of corr
crete strength on the plasticity coefficient of cracking sectional resistance moment is discussed, the revised coefficient
formula is proposed. The effects of the conerete strength, the prestressing ratio on the stress of tensile reinforcement,the crack spacing and the crack width are analyzed.The prestressing ratio range suited to calculate the erack width of
the formulas is suggested for design code GB50010-2002, and the revised method is proposed.
Keywords:higlr strength conerete;beam;prestressing ratio; cracking strength; crack width
一前言置抗拉强度fmk=1 860MPa,直径d=15.2mm的标准
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)对预型预应力钢绞线(预应力比率为i=1.0),8根梁的受
应力混凝土构件的裂缝控制进行了较大的修改和完拉区同时配置抗拉强度fgk=1860MPa,直径d=
善,对截面抗裂弯矩和裂缝宽度计算公式作了一定的 15.2mm的标准型预应力钢绞线和非预应力钢筋,非
调整,在计算钢筋等效直径时引入了钢筋相对粘结特预应力钢筋采用HRB335级热轧钢筋(i=0.86,0.77,
性系数,但预应力钢筋的相对粘结特性系数是参照欧 0.62),所有试验梁受压区均配置2*12钢筋,试验
洲混凝土桥规范ENV1992-2(1996)的规定,没有国连续测试了预应力钢绞线从开始张拉→放张→加载试
内试验资料依据;同时,对于目前实际工程结构中广泛验破坏的全过程受拉力与应变关系,非预应力钢筋从
采用的在受拉区仅配置预应力筋(预应力比率i= 浇注混凝上→钢绞线放张→加载试验破坏的全过程应变变化,混凝土从钢纹线放张→加载试验破坏的全过
1.0,i=Afm/(Afm+Afs0),其中AmA,分别为预应力筋和非预应力筋的截面面积,fwk,fyx分别为预程应变变化33,同时量测了各受力阶段的挠度(反拱)、
应力筋和非预应力筋的强度标准值")的预应力混凝正截面开裂荷载(采用目测与弯矩-挠度关系曲线相结
土构件的抗裂度和裂缝宽度的试验研究甚少,规范截面儿何尺寸及实测的材料性能,截面有效预压力合的方法判定)裂缝宽度和极限荷载等,各试验梁的
GB50010-2002公式是否适用也值得进一步深入探 N1a和混凝土有效预压应力q,抗裂弯矩M。与极限
讨。为此,进行了一批先张法预应力高强混凝土梁的承载弯矩M...正常使用荷载作用下(从试验纯弯段裂缝
试验研究,并将试验结果与规范公式计算结果进行了出齐到极限破坏荷载的80%左右)的弯矩M.裂缝截面
对比分析,提出了计算修正建议。钢绞线拉应力g,平均裂缝宽度wn最大裂缝宽度
二、试验概况 Ms,以及平均裂缝间距1。等测试结果列入表1,其中
此次试验共设计预应力混凝土梁试件14根、每根 9值是由放张前贴在梁侧底边缘纯弯段内的混凝上应
长6.45m,在华北水利水电学院结构试验大厅内长度变片实测平均值与实测混凝土受压弹性模量换算而得;
为22m的先张法预应力张拉台座上制作,梁的试验
跨度5.45m,采用两点集中对称的同步分级加载方式, N1o值是由贴在钢绞线上的应变片测试得到的钢绞线拉
跨中纯弯段长度为2.45m,其中6根梁的受拉区仅配应变与拉力的换算关系得到的3。