预应力度的定义
1、 概念 消压弯矩: 外荷载作用产生的混凝土受拉边缘的拉应力正好与有效预压应力 σpc相互抵消, 是受拉边缘的混凝土应力为零, 此时相应的外荷载作用产生的弯矩, 就称为消压弯矩M0。 预应力度的定义:《公路桥规》 将受弯构件的预应力度(λ) 定义为——由预加应力大小确定的消压弯矩 M0与外荷载产生的弯矩 Ms的比值, 即 00ssMMMM 式中:——消压弯矩, 也就是构件抗裂边缘预压应力抵消到零时的弯矩;——按作用(或荷载) 短期效应组合计算的弯矩;——预应力混凝土构件的预应力度此处的 Ms不包括预应力产生的主、 次效应; M0为由预加力主、 次效应确定的消压弯矩(博士指导) Ms为由非预加力主次效应产生的弯矩 2、 预应力混凝土受弯构件全过程分析 预应力混凝土受弯构件从预加应力到承受外荷载, 直至最后破坏, 可分为三个主要阶段,即施工阶段、 使用阶段和破坏阶段。 三个阶段又包括若干受力过程。 1) 施工阶段:
①预加应力阶段, 系指从预加应力开始至预加应力结束 (即传力锚固) 为止的受力阶段; 承受的作用主要是偏心预应力(即预加应力的合力) Np; 由于各种因素的影响, 预应力钢筋中的预拉应力将产生部分损失, 通常把扣除应力损失后的预应力筋中实际存余的预应力成为本阶段的有效预应力 σpe; ②运输、 安装阶段, 承受的作用为预加力 Np和梁的一期恒载; 由于引起预应力损失的因素相继增加, 使 Np要比预加应力阶段小, 同时凉的一期恒载作用应根据公路桥规的规定计入 1.2 或 0.85 的动力系数。 2) 使用阶段: 使用阶段是指桥梁建成营运通车整个工作阶段。 构件除承受偏心预加力 Np和梁的一期恒载 G1 外, 还要承受二期恒载 G2, 车辆、 人群等活荷载 Q。 实验研究表明, 在使用阶段预应力混凝土梁基本处于弹性工作阶段; 因此梁截面的正应力为偏心预加力 Np与以上各项荷载(G、 Q) 所产生的应力之和; 本阶段各项预应力损失将相继发生并全部完成, 最后在预应力钢筋中建立相对不变的预拉应力(及扣除全部预应力损失后所存余的预应力) σpe, 即为永存预应力。 显然永存预应力要小于施工阶段的有效预应力值。
①加载至受拉边缘混凝土预压应力为零 构件仅在永存预加力 Np(即永存预应力 σpe的合力) 作用下, 其下边缘(受拉边缘)混凝土的有效预压应力为 σpc 。
当构件加载至某一特定荷载, 其下边缘混凝土的预压应力 σpc恰好被抵消为零, 此时在控制截面上所产生的弯矩 M0称为消压弯矩。 0000pcM WIWyy —受拉区混凝土边缘距到截面中性轴的距离 ②加载至受拉区裂缝即将出现 当构件消压后继续加载, 并使受拉区混凝土应力达到抗拉极限强度 ...