浅谈超静定预应力混凝土结构次内力的影响(5)
发布时间:2021-06-06
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我们可以将影响次内力大小的因素分为三类:其一,影响预应力筋有效预加力的因素,主要包括预应力筋线形及配筋量、预应力筋的张拉控制应力、预应力筋及锚具的类型等;其二,结构的约束因素,如梁柱的线刚度比、预应力梁和柱的截面尺寸、跨数、顶应力梁和柱的连接形式等;其三,施工方案的影响因素,主要指结构施工顺序和施工工艺的影响,施工顺序会影响到结构形成过程的约束条件,而施工工艺则会影响预加力的建立。
4.1 结构约束对此内力的影响
在预应力混凝土框架结构中,现行常规设计方法是基于预应力混凝土连续梁结构的工作原理为基础建立起来的,通常是对梁施加预应力,从而在结构中建立预应力,预应力效果的建立通过预应力筋在结构上产生的等效荷载而体现出来的。梁上预应力筋在结构引起的等效荷载可由三部分组成,第一部分是由预应力筋曲率变化在构件中间产生的径向力,此部分力相当于等效正反分段均布荷载(预应力筋按二次曲线布置时);第二部分则是由于预应力筋在梁端的偏心而引起的两端集中弯矩;第三部分是预应力筋通过锚具作用在梁端引起的等效集中轴向压力。将这三部分力作用于结构,计算预应力引起的综合内力、主内力,进而计算次弯矩、次剪力、次轴力,然后进行结构的使用状态和承载力极限状态的计算。
然而在超静定预应力混凝土结构中,除了连续梁等极少数结构外,绝大多数结构为有侧向约束的预应力棍凝土结构。所谓侧向约束是指框架、平板一柱结构等多、高层预应力棍凝土结构中的竖向构件一一柱、剪力墙和简体柱。有侧向约束构件的结构,在预应力作用下其内力是有自身特点的,它对结构的作用不同于其它荷载产生的内力,若按现行常规设计即基于预应力混凝土连续结
构梁的工作原理为基础建立起来的方法,是有其不足的,不能满足预应力混凝土结构计算的要求。
实际上,预应力梁中的轴力是通过梁的轴向压缩变形而建立起来的,一方面通过预应力筋作用在锚板上的力对梁产生均匀的压应力:另一方面通过预应力筋的偏心作用,产生径向力,相当于等效荷载,这种力是通过混凝土表面与预应力筋的相互接触挤压产生的。随着预应力技术的广泛应用于现浇混凝土结构中,节点大都是刚性连接,这样各构件能协同受力,结构整体性能好,有利于抗震。但对于我们想建立在构件上的预应力产生了不利影响,往往在预应力的建立过程中,竖向支撑体系通过自身的变形分担了一部分预应力,而这部分预应力损失同其他预应力损失又不完全一样,预应力筋上的有效应力并没有由于支撑体系的影响
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