混凝土叠合梁设计理论综述

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发布时间：2021-09-17

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混凝土叠合梁设计理论综述
张多新，梁宾桥，廖松然
(1．同济大学建筑工程系，上海200092；2．华北水利水电学院，河南郑州450011；
3．信息产业电子第十一设计研究院有限公司，江苏无锡214071；4．南阳市规划设计院，河南南阳473000)
摘要：首先对叠合梁受力性能方面的研究成果进行了归纳和分析，着重分析了二次受力叠合梁在受力过程
中受拉钢筋“应力超前”、后浇混凝土“受压应变滞后”和截面内力转移等的机理；在此基础上，对叠合梁的界
限受压区高度、正截面受弯承载力、斜截面受剪承载力、叠合面受剪承载能力和变形计算进行了分析与综述；
最后，分析了预应力RPC—NC叠合梁的应用前景，并对其设计要点进行了分析，以期推动这种新结构的
发展．
关键词：叠合梁；受力性能；设计理论；RPC
中图分类号：U448．35 文献标志码：A
混凝土叠合梁结构是指在预制钢筋混凝土或
预应力混凝土梁(板)上后浇混凝土所形成的一种
装配整体式混凝土结构，因其良好的经济效益和结
构性能，已成为混凝土梁结构发展的新方向．自20
世纪50年代以来，国内外都开展了相关的研
究 I2 ．随着新材料与新工艺的出现，原有的研究成
果已无法适应新型叠合梁结构的要求．评述已有的
研究成果分析其合理性与局限性，可为新型叠合梁
结构的设计与发展提供必要的依据．
1 正截面受力性能与承载力计算
1．1 正截面受弯性能
已有的研究成果，以普通混凝土为工程材料，对
混凝土叠合梁结构正截面受弯性能进行了试验研究
和理论分析．研究指出，叠合梁在两阶段受力过程
中，平均应变均符合“平截面假定” ；由于叠合
作用，预制截面的受压区处于叠合截面受载后的受
拉区．文献[5]提出了截面内力转移系数的概念和
计算方法，较好地反应了转移机理；但对于两种性能
相差很大的普通混凝土，上述研究成果，带有一定的
局限性．
在叠合梁受力过程中，存在受拉钢筋“应力超
前”和后浇混凝土“受压应变滞后”现象．这两种现
象相互依存，且随着的增大而增大，随着的增
大而减小．
在叠合梁裂缝形态和跨中挠度方面，由于叠合
截面附加拉力的有利作用，叠合梁在第2阶段荷载
作用下的纵向受拉钢筋应力、裂缝宽度和挠度增值
均小于整浇梁的相应值，并且裂缝沿截面高度的发
展受到抑制而缓慢，只有当纵向受拉钢筋屈服后才
向上有较大发展．但“应力超前”现象将导致叠合梁
裂缝宽度和挠度增大，使得纵向受拉钢筋在使用阶
段就可能处于接近屈服强度的高应力状态，甚至发
生断裂，故应综合少筋硬化界限制、少筋拉断界限值
和裂缝验算3方面要求，采用应力控制的设计思想，
来解决上述问题．
对于钢筋混凝土及预应力混凝土叠合连续梁，
除存在跨中受拉钢筋“应力超前”、后浇混凝土“压
应变滞后”现象外，还存在中支座“负弯矩滞后”现
象，这些现象对叠合梁的受力有较大的影响．支
座负弯矩调幅合理的梁，能达到充分的内力重分布，
但支座塑性铰的出现，内力重分布随着第1阶段加