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HRB500级钢筋无粘结部分预应力混凝土梁受力性能试验研究

作　者: 李昕桐
导　师: 赵少伟
学　校: 河北工业大学
专　业: 结构工程
关键词: 无粘结部分预应力 HRB500级钢筋布筋形式刚度极限应力增量极限抗弯承载力
分类号: TU378.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

无粘结部分预应力混凝土结构是后张预应力混凝土结构的重要分支，具有施工简便、易于维护、经济效益显著等优点，在土木工程中得到广泛应用。目前对配置HRB500级钢筋非预应力筋的无粘结部分预应力混凝土梁在不同布筋形式下的受力性能的试验研究尚属空白，这限制了对其受力性能的完整认识。本文共制作9根试验梁，分为三组，其中两组预应力筋采用直线布筋形式，另外一组采用抛物线布筋形式，分析了非预应力筋配筋率、强度等级与预应力筋布筋形式对试验梁刚度、变形、预应力筋极限应力增量、正截面抗裂性能、极限抗弯承载力的影响，并根据试验数据校核现行规范给定公式的适用性。研究结果表明：HRB500级钢筋的加入对试验梁的开裂荷载和抗弯刚度无显著影响，但能显著提高无粘结部分预应力混凝土梁的极限应力增量和抗弯承载力；开裂后抗弯刚度随HRB500级钢筋配筋率的增大而提高；无粘结直线布筋梁按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）给定计算公式得到的刚度计算值偏于保守，刚度计算值可适当提高，建议刚度修正系数取1.2；对预应力筋极限应力而言，极限应力增量所占比例较小，因此只要预应力筋极限应力增量分析方法合理，无粘结部分预应力混凝土梁的正截面抗弯承载力误差不会很大；现行规范给定的预应力损失、跨中挠度、开裂弯矩及抗弯承载力计算公式适用于配置HRB500级非预应力筋的在不同布筋形式下的无粘结部分预应力混凝土梁。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-14
  §1-1 前言  8
  §1-2 无粘结预应力混凝土国内外发展简史及应用  8-9
  §1-3 无粘结预应力混凝土结构研究现状  9-10
  §1-4 HRB500 级钢筋特点与研究现状  10-12
    1-4-1 HRB500 级钢筋特点  10-11
    1-4-2 HRB500 级钢筋研究现状  11-12
    1-4-3 HRB500 级钢筋工程应用待解决的问题  12
  §1-5 课题研究目的、意义及内容  12-14
    1-5-1 研究目的与意义  12-13
    1-5-2 主要研究内容  13-14
第二章无粘结部分预应力混凝土梁试验概况  14-20
  §2-1 前言  14
  §2-2 试验梁的设计  14-16
  §2-3 试验材料  16-17
    2-3-1 预应力筋  16
    2-3-2 非预应力钢筋  16-17
    2-3-3 混凝土  17
  §2-4 试验梁的施工阶段  17-18
    2-4-1 试验梁施工制作  17-18
    2-4-2 试验梁张拉  18
  §2-5 试验方案  18-19
    2-5-1 加载装置  18-19
    2-5-2 加载步骤  19
    2-5-3 承载力的确定  19
  §2-6 本章小结  19-20
第三章无粘结部分预应力混凝土梁受力性能的试验研究  20-33
  §3-1 前言  20
  §3-2 试验梁量测内容及测点布置  20-21
    3-2-1 预应力筋应力的测量  20
    3-2-2 试验梁变形测量  20
    3-2-3 应变测量  20-21
  §3-3 试验现象及分析  21-29
    3-3-1 试验现象  21-22
    3-3-2 试验梁挠度变化  22-24
    3-3-3 预应力筋应力  24-25
    3-3-4 非预应力筋应变  25-27
    3-3-5 混凝土应变  27-29
  §3-4 预应力损失分析  29-32
    3-4-1 概述  29
    3-4-2 预应力损失的分类和计算方法  29-30
    3-4-3 预应力损失计算  30-32
    3-4-4 预应力损失分析  32
  §3-5 本章小结  32-33
第四章无粘结部分预应力混凝土梁的受力性能分析  33-64
  §4-1 前言  33
  §4-2 无粘结部分预应力混凝土结构分析方法  33-37
    4-2-1 预应力混凝土结构分析方法概述  33-34
    4-2-2 预应力引起的等效弯矩计算  34-36
    4-2-3 混凝土有效预压应力σ_(pc)的计算  36-37
  §4-3 无粘结部分预应力混凝土梁的变形性能  37-49
    4-3-1 刚度计算模式  37-40
    4-3-2 跨中反拱值计算与分析  40-42
    4-3-3 使用阶段试验梁在荷载作用下跨中挠度分析  42-45
    4-3-4 无粘结部分预应力混凝土梁刚度和挠度影响因素分析  45-49
  §4-4 无粘结部分预应力混凝土梁的承载力  49-63
    4-4-1 无粘结预应力筋极限应力的力学特性  49-50
    4-4-2 预应力筋极限应力增量的计算方法  50-54
    4-4-3 无粘结预应力筋极限应力增量影响因素的分析  54-57
    4-4-4 跨中挠度与极限应力增量关系分析  57-59
    4-4-5 正截面抗裂性能分析  59-61
    4-4-6 正截面抗弯承载力计算与分析  61-63
  §4-5 本章小结  63-64
第五章结论与展望  64-66
  §5-1 结论  64-65
  §5-2 展望  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
攻读学位期间所取得的相关科研成绩  70

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