多层预应力混凝土框架侧向约束对梁轴力的影响

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发布时间：2021-09-11

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多层预应力混凝土框架侧向约束对梁轴力的影响*
简斌吴春华
(重庆大学土木工程学院重庆 400045)
[提要]在研究多层预应力混凝土框架侧向约束对梁轴压力的影响规律时,重点考虑了施工方法、跨数和梁柱线刚度比等对预应力框架梁轴压力的影响。采用通用有限元法分析结果表明,当采用“全部浇筑,一次张
拉”的施工方法时,可只考虑第一层梁中的次轴力影响,对上部各层梁中的次轴力影响可忽略。当采用“逐层
浇筑,逐层张拉”的施工方法时,最大次轴力发生在项层,其次为底层,其它各层次轴力可忽略。
[关键词] 预应力混凝土框架侧向约束次轴力
The influence of lateral restraints on axial force of beam in multr story prestressed concrete frame is discussed and main factors
including methnd of construction,spen number and stiffness ratio of column to beam are comsidered.Finite element software
is used in analysis and some results are reached. When prestresing bar is strentched after every story is constructed,the ser
ondary axisl force in the first floor should be considered only.When the prestressing bar is strentched after all storys are corr
structed,the largest seoondary axial force oocurs in the top floor and then in the first floor.
Keywords:prestressed conerele frane,lateral restraints; secondary axial force
一、概述拉,以一程跨度为18m的5层3跨预应力框架为例,
框架梁在施加预应力的过程中,侧向约束产生的层高6m,边柱截面500x700,中柱截面600x600,框
次内力通常较小而被忽视。但是当框架柱的侧向刚度架梁截面400x1200。设在各层浇筑完毕后一起张
相对较大,而预应力框架跨数又较多时,在预应力梁中拉,作用在各层梁端的有效预压力均为2000kN,各层
产生的次轴力却不容忽视。在本文中为区别预应力中各跨梁轴向预压力计算结果列于表1.次轴力即为
其他等效荷载产生的次弯矩,将预应力侧向约束引起 2000kN减去表内数值,见表1。
的次弯矩称为第三弯矩。在梁柱中,该弯矩值较小,设预应力张拉完成后各层各跨梁轴向预压力(kN)表1

多层建筑的区别,特别是不同的施工方法可能带来截注:括号内为次轴力,受拉为正,受压为负。
然不同的结果,为此,以多层多跨预应力框架中的施
工方法跨数和梁柱线刚度比为研究对象,进行了较为从表1中的算例可看出,在张拉全部完成后,只有
系统的计算分析,旨在总结多层预应力混凝土框架侧底层梁中次轴力较大,最大轴向预压力损失为(2000
向约束对梁轴压力的影响规律。 -1 903.84)/2000=4.8%,而其它层梁中的次轴力均
二算例及分析比较小,且忽略次轴力的方向性,层数越高次轴力越
文[1]中为方便总结影响侧向约束的主要因素,作小,可以忽略,这应从次轴力产生的机理中寻求答案,
出了较多假设,为减少这些假设带来的计算误差,本文即引起次轴力的是预应力框架柱侧向约束的影响,对
采用通用有限元软件进行计算,以提高计算的准确性。于采用“全部浇筑,一次张拉”的施工方法,在理论上可
计算过程中均采用两端张拉,且梁柱混凝土采用相同以看成是各层梁同一时刻施加预应力,除底层梁外的
的强度等级,均为C30。其他各层梁,在张拉本层的同时,其相邻上下层梁均同
1.施工顺序对预应力次轴力的影响时产生十分相近的压缩变形,因此几乎不存在侧向约
(1)全部浇筑,一次张拉束的影响,次轴力也就非常小,可以忽略。相反,由于
这里所指的“全部浇筑,一次张拉”为全部结构层 *重庆大学骨干教师基金资助项目。
浇筑完毕并达到设计强度后张拉,张拉不必是同步张