混凝土連續(xù)疊合梁中內(nèi)力重分布探討

摘 要：簡要了混凝土疊合結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布的現(xiàn)象,并且對彎矩調(diào)幅系數(shù)的作了歸納，在此基礎(chǔ)上對中存在的一些提出了作者的看法。

關(guān)鍵詞：連續(xù)疊合梁 調(diào)幅系數(shù) 內(nèi)力重分布

一、引言

超靜定疊合連續(xù)梁在使用狀態(tài)下，特別在承載能力達(dá)到極限狀態(tài)下，當(dāng)荷載依某一參數(shù)成比例增加時，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變位的增長，在大多情況下將不與該參數(shù)成比例，相反，其比例在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，這種現(xiàn)象即是鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力重分布現(xiàn)象。

二、內(nèi)力重分布的產(chǎn)生

引起內(nèi)力重分布的直接原因是超靜定結(jié)構(gòu)各部分的相對剛度發(fā)生了變化，而引起疊合連續(xù)梁剛度變化的變化原因主要有：

1．混凝土受拉區(qū)裂縫的出現(xiàn)和開展。

2．受拉鋼筋達(dá)到極限之后出現(xiàn)的非彈性變形。

3．混凝土受壓區(qū)的非彈性變形，特別是在臨近破壞時。

4．鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，在或長或短的區(qū)段內(nèi)破壞時。

5．混凝土的徐變變形。

6．混凝土的溫度及干縮變形等。

除了上述原因外，還應(yīng)該考慮疊合梁兩階段制造和二次受力引起的剛度變化。由于疊合梁兩階段制造和二次受力的特性，引起跨中的受拉鋼筋應(yīng)力超前和支座負(fù)彎矩滯后，對一般鋼筋混凝土疊合連續(xù)梁和在第一階段加載時跨中即已開裂的預(yù)應(yīng)力混凝土疊合連續(xù)梁，在第二階段加載初期，就會產(chǎn)生由跨中向支座的內(nèi)力重分布。

從負(fù)彎矩區(qū)混凝土翼板開裂到第一個塑性鉸形成，負(fù)彎矩區(qū)范圍內(nèi)梁的剛度逐漸減小，而跨中截面梁仍處于彈性階段，這一階段梁的內(nèi)力重分布稱為彈性內(nèi)力重分布[1]。該階段梁內(nèi)力重分布的程度主要與正、負(fù)彎矩區(qū)梁的剛度變化大小和梁的跨長比等因素有關(guān)。

從第一個塑性鉸形成到梁的極限狀態(tài)階段，連續(xù)疊合梁中支座截面和跨中截面均形成塑性鉸，梁的塑性變形充分，實(shí)現(xiàn)了第二階段的內(nèi)力重分布，稱為塑性內(nèi)力重分布。該階段的內(nèi)力重分布值占總的內(nèi)力重分布值的絕大部分。

三、內(nèi)力重分布對抗剪性能的

目前，國內(nèi)外對普通鋼筋棍凝土超靜定結(jié)構(gòu)的塑性行為進(jìn)行了較深入的研究，其成果已在有關(guān)規(guī)范中得到反映[2]。但是，對內(nèi)力重分布的分析研究較多的是對彎矩重分布的調(diào)幅利用和整體抗彎承載能力的提高上，值得注意的是，連續(xù)粱的塑性內(nèi)力重分布不僅改變了彎矩內(nèi)力的分布，還會對梁的剪力內(nèi)力的分布和抗剪性能產(chǎn)生影響。

1．剪力的重分布

截面剪應(yīng)力的重分布實(shí)際上是與正應(yīng)力的重分布同時發(fā)生的，隨著第二階段荷載F2作用下梁中裂縫的,第一階段荷載F1產(chǎn)生的彎矩重分布伴隨著剪力的重分布。現(xiàn)階段連續(xù)粱的抗剪承載力計(jì)算最終是采用同等荷載、跨度條件下的筒支梁的抗剪計(jì)算進(jìn)行的，而沒有考慮剪力內(nèi)力重分布。如果在塑性條件下彎矩值發(fā)生改變，僅對其中一個支座負(fù)彎矩調(diào)幅(使其彎矩值降低)，則其他支座截面的剪力值會增大，就有可能導(dǎo)致截面的抗剪能力不足。

2．抗剪性能的影響

以多跨連續(xù)梁彎矩調(diào)幅對抗剪能力的影響為例進(jìn)行分析[3]。對于鋼筋混凝土多跨連續(xù)梁．當(dāng)按彈性計(jì)算時，連續(xù)梁的內(nèi)支座截面的彎矩一般較大，造成配筋密集，施工不便，影響質(zhì)量。在工程設(shè)計(jì)中往往通過對彎矩調(diào)幅，以降低支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值．減少支座截面配筋量。這樣的彎矩調(diào)幅過程，就是在外荷載的大小，位置不變的情況下，通過對縱向鋼筋的配筋量在支座和跨中進(jìn)行的調(diào)整．從而改變了梁段內(nèi)的跨中最大正彎矩和支座最大負(fù)彎矩M 、M- ，因此梁段內(nèi)截面的抗剪能力也會發(fā)生改變。


當(dāng)調(diào)幅前ψ= ，

經(jīng)支座負(fù)彎矩調(diào)幅后若ψ仍大于或等于1，則抗剪能力有所提高，經(jīng)調(diào)幅后若ψ降至小于1，則抗剪能力的增大或減小要依ψ減小的程度而定。當(dāng)調(diào)幅前 ψ

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