大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁試驗(yàn)研究

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1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com2010年第2期混凝土與水泥制品2010No24月CHINACONCRETEANDCEMENTPRODUCrSApril大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁試驗(yàn)研究沈顯征，王正飛(1．浙江廣廈建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，金華322100；2．蘇州中材建筑建材設(shè)計(jì)研究院，215004)摘要：通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，得到了預(yù)應(yīng)力混凝土梁和柱的位移及應(yīng)變。在此基礎(chǔ)上，利用大型有限元軟件ANSYS對(duì)某榀框架進(jìn)行了有限元分析。通過(guò)比較可知，ANSYS計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合較好，為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的分析提供了較好的

2、途徑和方法。關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力混凝土；有限元分析；實(shí)驗(yàn)研究；ANSYS中圖分類(lèi)號(hào)：TU528．572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-4637(2010)02-78—05O前言延安火車(chē)站位于延安市南郊，其站房設(shè)計(jì)為混凝與同等跨度和載荷的靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相土框架結(jié)構(gòu)，該工程地下l層，地上主體結(jié)構(gòu)是二層框比，超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：跨中設(shè)計(jì)架，局部為三層，建筑總高度為25．7m，平面布置如圖1彎矩小，結(jié)構(gòu)內(nèi)力在跨中與支座處的分布較為均勻，剛所示。我們對(duì)站房預(yù)應(yīng)力工程中C區(qū)二層的度增大，撓度減

3、小，在超載情況下可進(jìn)行內(nèi)力重分配，CYKL209、CYKL21l預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行檢測(cè)，如圖2提高承載力。本文的預(yù)應(yīng)力梁為連續(xù)兩跨超靜定結(jié)構(gòu)，所示。梁的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C40；預(yù)應(yīng)力筋采用預(yù)應(yīng)力鋼筋采用波浪形，這樣同一根預(yù)應(yīng)力鋼筋既可低松弛鋼絞線，直徑為15．2mm，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度．=用作正彎矩筋又可用作負(fù)彎矩筋，不但受力合理，且只1860MPa，彈性模量E=1．95x105MPa；每根預(yù)應(yīng)力筋由需要較少的錨具，張拉的施工費(fèi)用也大大減少。具有較12束鋼絞線組成，張拉端錨具采用OVM系列錨具，如好的整體

4、性和抗震性能】。以上的優(yōu)點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)和有限元圖3所示，固定端采用OVM系列埋入式擠壓錨；預(yù)留分析中得到驗(yàn)證?？椎啦捎脠A形鍍鋅金屬波紋管；預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制1工程概況應(yīng)力為ffc~=0．70~a=1302MPa。圖1火車(chē)站總體平面布置9p@CYK~119OQ①①0o一④圖2檢測(cè)梁的平面位置圖3OVM系列錨具及鋼絞線束一78一學(xué)兔兔www.xuetutu.com沈顯征，王正飛大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁試驗(yàn)研究本文對(duì)其中的一根梁CYKL211進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和個(gè)傳感器，量測(cè)相應(yīng)工況下梁的反拱值。有限元分析，由此得到的結(jié)

5、論應(yīng)用于梁CYKL209。預(yù)(4)梁跨中及支座截面在施工過(guò)程中的應(yīng)變分布應(yīng)力梁CYKL211由兩跨構(gòu)成，大跨為28．8m，小跨為使用儀器為7V08應(yīng)變儀，如圖8所示、位移傳感7．2m，截面尺寸為1．2m~1．6m，如圖4所示；預(yù)應(yīng)力筋器、應(yīng)變片。在梁跨中安放位移傳感器，如圖9所示，梁采用曲線布置，如圖5所示。兩端粘貼應(yīng)變片，如圖10所示，記錄每種施工工況下的麻變I1量12(232(jlI2(l2(0llll矗～r￡‘llJ!l圖87V08應(yīng)變儀CYKL211支座剖面示意CYKL211跨中剖面示意圖4

6、梁CYKL211的支座和跨中示意圖5梁CyKL211曲線筋不憩2實(shí)驗(yàn)研究圖9跨中位移傳感器安裝示意2．1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù)，孔道局部偏差的摩擦系數(shù)k(2)錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值(3)柱頂水平變位和梁的反拱值把位移計(jì)，如圖6所示，安放在柱頂相應(yīng)位置處，測(cè)讀張拉后的柱頂水平變位。梁的反拱值測(cè)試采用儀器為撓度傳感器，如圖7所示，在梁跨中、兩端放置三圖1O兩端應(yīng)變片粘貼不蕙(5)混凝土梁局部承壓下的裂縫觀察采用目測(cè)、裂縫鏡、照相設(shè)備進(jìn)行觀測(cè)。2．2CYKL21l梁檢測(cè)儀器的布置『21

7、2．2．1預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序?yàn)橹鸶鶑埨?，先依次張拉中間兩根預(yù)應(yīng)力筋，然后張拉兩邊的預(yù)應(yīng)力筋，如圖11所示圖6位移傳感器示意北側(cè)CYKL211梁東端圖7撓度傳感器示意圖11張拉順序示意——79——學(xué)兔兔www.xuetutu.com2010年第2期混凝土與水泥制品第172期2．2．2位移計(jì)及撓度計(jì)安裝位置用于檢測(cè)柱頂水平變位的位移計(jì)安裝于CYKL21l梁最西端梁軸線延伸到柱外側(cè)位置，如圖12所示；用于檢測(cè)梁反拱值的撓度計(jì)安裝于CYKL211梁大跨的梁跨中及梁端，梁端撓度計(jì)距柱內(nèi)側(cè)水平

8、距離20cm，如圖13所示。東側(cè)西側(cè)東側(cè)西側(cè)梁南端梁北端圖16梁端應(yīng)變片粘貼位置及編號(hào)位移計(jì)通過(guò)量測(cè)預(yù)應(yīng)力束在0．0、0．1?1．0一1．03狀態(tài)下的長(zhǎng)度L及相應(yīng)的伸長(zhǎng)值△L，確定預(yù)不動(dòng)桿應(yīng)力損失?？椎谰植科畹哪Σ料禂?shù)k=0．0015，取值于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)(以下簡(jiǎn)稱柱“規(guī)范”)，通過(guò)計(jì)算得到的(值，如表l所示，其值小于規(guī)范中給出的值0．25，由于我國(guó)規(guī)范預(yù)應(yīng)力筋張拉錨圖l2位移計(jì)安裝示意固后實(shí)際預(yù)應(yīng)力值與工程設(shè)計(jì)規(guī)定檢驗(yàn)值的允許偏