預應力高強鋼筋高強混凝土簡支梁抗裂性能試驗研究及有限元分析.pdf

1、混凝土的抗拉強度低,在較小的拉應力作用下會導致開裂,配置高強鋼筋和高強混凝土梁除了驗算受彎承載力外,還需進一步驗算正常使用狀態(tài)下抗裂度和裂縫寬度。預應力高強鋼筋高強混凝土構(gòu)件可以充分利用高強度混凝土和高強鋼筋,具有抗裂性好,剛度大等優(yōu)點,應用于大跨度橋梁、高層建筑和特種結(jié)構(gòu)等,能夠取得良好的社會經(jīng)濟效益。
　　本文進行了集中荷載下12根HRBF500級高強鋼筋高強混凝土預應力簡支梁的受彎性能試驗,其中6根梁采用C80混凝土、6根采

2、用C100混凝土。觀察了構(gòu)件從裂縫出現(xiàn)至達到極限承載力和極限撓度全過程的試驗現(xiàn)象;對預應力損失進行了分析計算;運用有限元軟件ADINA對試驗的裂縫擴展和分布、鋼筋骨架應力、撓度變化等進行了模擬分析;基于名義拉應力法對裂縫的控制進行了分析;對比分析了中美歐混凝土規(guī)范最大裂縫寬度計算方法;著重分析了預應力強度比、配筋率等參數(shù)對梁的開裂荷載、平均裂縫間距、平均裂縫寬度、最大裂縫寬度的變化特性,并探討了我國現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB500

3、10-2010)計算公式對預應力高強鋼筋高強混凝土梁抗裂度和裂縫寬度的適用性。
　　結(jié)果表明:預應力損失值約為張拉控制應力的12％~15%;ADINA模擬的裂縫擴展和分布、鋼筋骨架應力、撓度變化與試驗基本一致,荷載-撓度曲線和荷載-鋼筋應變與試驗值吻合較好;開裂荷載試驗值與規(guī)范(GB50010-2010)的計算值符合較好;名義拉應力法計算最大裂縫寬度能夠滿足工程精度,計算結(jié)果偏于安全;歐洲規(guī)范計算短期最大裂縫寬度精度較高,美國規(guī)范