基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法

摘要：

为了简化部分预应力混凝土梁的设计过程,减少设计试算的次数,缩小预应力筋用量的取值范围,提出了基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法;从正常使用状态的裂缝宽度出发,根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)(简称《公路规范》)中对裂缝宽度的规定,通过最大裂缝宽度求解受拉区普通钢筋的应力,并建立关于开裂截面中性轴高度的一元三次方程;根据预应力筋的有效应变要求,结合《公路规范》中最小配筋率的规定,得到了预应力筋用量的上、下限;给出了设计方法的主要步骤和具体验算过程,并设计了1根T形截面试验梁,以验证设计方法的合理性.研究结果表明:验算梁的抗弯承载力及预应力筋用量的上、下限满足规范要求;试验梁的荷载与挠度基本呈现三折线关系,在外荷载为50.0 kN时,试验梁跨中出现裂缝,外荷载为128.5 kN时,试验梁受拉普通钢筋屈服,外荷载为157.8 kN时,试验梁跨中混凝土压碎破坏,试验梁总体呈延性破坏特征,满足承载性能要求;在受拉普通钢筋屈服前,试验梁实测最大裂缝宽度为0.18 mm,未超过预估的最大裂缝宽度0.20 mm,满足正常使用要求.可见,提出的设计方法合理、可行,能够简化部分预应力混凝土梁的设计过程.

关键词：桥梁工程、部分预应力混凝土梁、设计方法、裂缝宽度、钢筋应力、预应力筋用量

所属期刊栏目：18

分类号：U448.35(桥涵工程)

资助基金：陕西省交通科技项目13-19K;宁波市科技计划项目2015C110020

在线出版日期：2018-08-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：23-30