鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計算

《鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62—2004）學(xué)習(xí)與應(yīng)用講評張樹仁哈爾濱工業(yè)大學(xué)二零零四年鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力計算是承載能力極限狀態(tài)計算的重要內(nèi)容。新《橋規(guī)JTGD62》規(guī)定，構(gòu)件正截面承載力計算以下列基本假定做為計算的基礎(chǔ)：1．構(gòu)件彎曲后，其截面仍保持平面；2．截面受壓混凝土的應(yīng)力圖形簡化為矩形，其壓力強(qiáng)度取混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度值fcd；截面受拉混凝土的抗拉強(qiáng)度不予考慮；3．鋼筋應(yīng)力等于鋼筋應(yīng)變與其彈性模量的乘積，但不大于其強(qiáng)度設(shè)計值。極限狀態(tài)時，受拉區(qū)鋼筋應(yīng)力取其抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fsd或fpd（小偏心受壓構(gòu)件除外）；受壓區(qū)或受壓較大邊鋼

2、筋應(yīng)力取其抗壓強(qiáng)度設(shè)計值或。第四章鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面承載能力計算圖4-1預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算圖式新《橋規(guī)JTGD62》給出的適用于鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力的基本方程式為（以的T形截面為例）：由得，（4-1）由得，（4-2）公式的適用條件是（4-3）（4-4）將上述公式與老《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTJ023－85（以下簡稱<橋規(guī)JTJ023>）相比可以看出，方程式的基本組成是一樣的，只是設(shè)計彎矩和材料強(qiáng)度設(shè)計值的表達(dá)形式有所不同。式中：為相對界限受壓區(qū)高度（又稱受壓區(qū)高度界限系數(shù)），其數(shù)值按下式計算，對

3、鋼筋混凝土構(gòu)件，對R235鋼筋，取=0.62；HRB335鋼筋，取=0.56，HRB400鋼筋，取=0.52。對配有預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絞線的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，對C50以下的混凝土，取=0.40，C55-C60混凝土取=0.38在具體計算時，應(yīng)注意以下兩點變化：1．當(dāng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)時，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力次效應(yīng)（二次力的影響）。式中——預(yù)應(yīng)力（扣除全部預(yù)應(yīng)力損失）引起的次效應(yīng)；——預(yù)應(yīng)力的荷載分項系數(shù)，當(dāng)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時，取，=1.0對結(jié)構(gòu)不利時取。應(yīng)該指出，老<橋規(guī)JTJ023>規(guī)定“對于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，在彈性階段計算中，尚應(yīng)計入由預(yù)加應(yīng)力引起的混凝土彈性

4、變形的二次力，……但在塑性階段計算中則可不計由預(yù)加應(yīng)力引起的二次力?！毙隆稑蛞?guī)JTGD62》強(qiáng)調(diào)了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)，即使是承載能力極限狀態(tài)計算仍應(yīng)考慮由預(yù)應(yīng)力引起的次效應(yīng)。這是因為試驗表明，這種結(jié)構(gòu)在破壞時次效應(yīng)部分或全部存在。當(dāng)用軟鋼作連續(xù)梁的預(yù)應(yīng)力鋼筋時，若配筋率較低，受壓區(qū)高度較小，可以形成塑性鉸轉(zhuǎn)動，破壞時預(yù)應(yīng)力鋼筋部分進(jìn)入流限，次效應(yīng)雖然消失較多但仍存在。當(dāng)用硬鋼作預(yù)應(yīng)力鋼筋或仍用軟鋼但受壓區(qū)高度較大時，截面不能形成明顯的塑性鉸轉(zhuǎn)動，破壞時次效應(yīng)始終存在。2．關(guān)于“縱向受拉鋼筋極限拉應(yīng)變?nèi)?.01”的限制。新修訂的《建混規(guī)50010》在正截面承載力計算的基本假設(shè)中

5、，增加了“縱向受拉鋼筋的極限應(yīng)變?nèi)?.01”。關(guān)于這一限值的物理意義，規(guī)范條文說明解釋為“對縱向受拉鋼筋的極限拉應(yīng)變規(guī)定為0.01，作為構(gòu)件達(dá)到承載能力極限狀態(tài)的標(biāo)志之一”?！按酥祵τ谟星c的熱軋鋼筋相當(dāng)于已經(jīng)進(jìn)入屈服臺階，意味著鋼筋的拉應(yīng)變超過屈服應(yīng)變后可得到控制，此外，極限拉應(yīng)變的規(guī)定，表示鋼筋的均勻伸長率不得小于0.01，以保證構(gòu)件具有較充分的延性?！睆睦碚撋现v，引入縱向受拉鋼筋極限拉應(yīng)變限制后，正截面承載力計算應(yīng)以受壓區(qū)邊緣處混凝土應(yīng)變達(dá)到極限值或縱向受拉鋼筋應(yīng)變達(dá)到極限值兩種情況控制設(shè)計。換句話說，這兩個極限應(yīng)變中只要具備其中一個，即標(biāo)志構(gòu)件達(dá)到極限狀態(tài)，（圖4-2）。（1）

6、以混凝土極限壓應(yīng)變控制設(shè)計時，承載力實用簡化計算公式的適用條件。眾所周知，前面介紹的《橋規(guī)JTGD62》給出的正截面承載力計算公式（4-1）（4-2），是以適筋梁的塑性破壞為基礎(chǔ)，按受壓區(qū)混凝土的應(yīng)變達(dá)到極限值控制設(shè)計的計算圖式導(dǎo)出的。公式適用條件（公式4-3）規(guī)定了混凝土受壓區(qū)高度的最大值限制，其實質(zhì)是規(guī)定縱向受拉鋼筋的應(yīng)變必須大于或等于鋼筋的屈服應(yīng)變（），保證在極限狀態(tài)下，鋼筋進(jìn)行塑性狀態(tài)。但對鋼筋的最大應(yīng)變值沒有加以限制，顯然這與“縱向受拉鋼筋極限應(yīng)變值為0.01”的基本h0hoxoxoycho-ycycho-yc(a)(b)斷面圖應(yīng)變圖應(yīng)力圖圖4-2不同控制條件的正截面承載能力計算

7、圖式（a）以混凝土壓應(yīng)變控制設(shè)計；（b）以縱向鋼筋拉應(yīng)變控制設(shè)計(b)ho-ycycho-ycychohoxoxo假設(shè)是相矛盾的。按照圖4-1（a）給出的以混凝土壓應(yīng)變控制設(shè)計的計算圖式，在極限狀態(tài)下，混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限值，而縱向鋼筋拉應(yīng)變應(yīng)小于極限值?？v向鋼筋拉應(yīng)變控制可以通過規(guī)定混凝土受壓區(qū)高度最小值的限制條件來實現(xiàn)：（4-5）式中，為混凝土壓應(yīng)變達(dá)到極限值的同時，恰好縱向受拉鋼筋應(yīng)變也達(dá)到極限值時的混凝土受壓區(qū)相