HRB500級鋼筋部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁受力性能研究.pdf

1、HRB500級鋼筋是我國冶金行業(yè)自主研究開發(fā)的適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高強鋼筋,其各種性能指標(biāo)均符合我國混凝土用鋼的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》(GB1499—1998),其各種性能指標(biāo)均達(dá)到或超過國外工業(yè)化先進(jìn)發(fā)達(dá)國家同強度級別鋼筋的水平。HRB500級鋼筋取代HRB335以及HRB400級鋼筋,具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。折線配筋先張法施工工藝具有直線配筋先張及曲線配筋后張等工藝無可比擬的優(yōu)點,在工程中大量推廣應(yīng)用可以帶來良

2、好的社會效益和經(jīng)濟效益。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金資助項目“HRB500級鋼筋混凝土構(gòu)件受力性能的研究”(NO.50578148)及河南省交通廳資助項目“折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝土先張梁成套技術(shù)研究”(NO.2005P338),以配HRB500級鋼筋的折線先張部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁和曲線配筋后張有粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁作為研究對象,主要做了以下幾個方面的工作:
　　1.設(shè)計了10根部分預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁(6根先張法、4根后張法),研究的主要參

3、數(shù)有:混凝土強度、非預(yù)應(yīng)力鋼筋強度、非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋率、預(yù)應(yīng)力強度比、預(yù)應(yīng)力筋的布置形式及張拉方法等。對試驗梁在制作過程中的各項應(yīng)力進(jìn)行監(jiān)測,提出折線配筋先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁在轉(zhuǎn)向裝置處的摩擦損失及其它預(yù)應(yīng)力損失計算方法的建議,重點分析了折線配筋先張法施工的部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在施工階段的受力性能,為推廣應(yīng)用折線配筋先張法施工工藝提供了依據(jù)。
　　2.完成了7根簡支梁(4根先張法、3根后張法)在靜力荷載作用下受力性能的試驗,研究了試

4、驗梁在各受力階段的特點,分析了HRB500級鋼筋部分預(yù)應(yīng)力梁的受力特點和破壞形態(tài),分析了試驗梁從加載開始到破壞全過程混凝土、非預(yù)應(yīng)力筋和鋼絞線的應(yīng)變與荷載的關(guān)系,以及試驗梁的裂縫和撓度開展及發(fā)展的規(guī)律,匯總了主要的試驗結(jié)果,為后面相應(yīng)的試驗分析提供了可靠數(shù)據(jù)。
　　3.以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析了配HRB500級鋼筋部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在靜力荷載作用下的承載力、抗裂性、裂縫寬度、剛度和變形的特點,提出了相應(yīng)的計算方法,明確了HRB500

5、級鋼筋用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的設(shè)計強度取值,探討了配HRB500級鋼筋部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的延性特點及影響延性的因素,同時提出了配HRB500級鋼筋部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁及折線配筋先張法施工的部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計方法,為將HRB500級鋼筋列入我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范奠定基礎(chǔ),為大力推廣應(yīng)用折線配筋先張法施工的部分預(yù)應(yīng)力梁提供依據(jù)。
　　4.利用ANSYS大型有限元分析軟件對配HRB500級鋼筋部分預(yù)應(yīng)力混凝土梁在靜力荷載作用下受力全

6、過程進(jìn)行非線性分析,通過對比計算結(jié)果與試驗結(jié)果,驗證了所采用的ANSYS數(shù)值模型參數(shù)是合理可行的,計算精度可以滿足要求,對預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行的從開裂到構(gòu)件破壞的全過程非線性有限元分析與試驗結(jié)果符合良好,可作為進(jìn)一步深入研究的分析方法。
　　5.完成了3根簡支梁(2根先張法、1根后張法)的疲勞受力性能試驗,討論了疲勞受力性能試驗的試驗方法及疲勞加載制度,揭示了折線配筋先張法預(yù)應(yīng)力混凝土梁的疲勞破壞類型及破壞特征,分析了疲勞荷載