预应力空心板试验分析(2)

　　3.4有纵向裂缝的预应力空心板的应力分析

　　为了研究底板的纵向裂缝对整个预应力空心板的短期力学性能的影响，将模型进行修改，在梁底板纵向预应力钢绞线的位置处的混凝土中做出一条纵向裂缝，其长度与试验梁实测的裂缝长度相同，长为40cm，其裂缝深度到达预应力钢束的表面，其他材料参数同上一个模型[4~5]。

　　按照施工工序对模型进行施加预应力，然后在对模型进行静力加载，观察其变形和应力情况，并将该模型和上一个模型的计算结果进行比较。

　　图3-7张拉钢绞线后的变形图图3-8加载到16t时的变形

　　图3-9两种模型P—&关系比较图3-10两种模型P—f关系比较

　　从图中可以看出，有裂缝时的变形比无裂缝时的变形大，分析主要原因有以下几点：

　　（1）由于底板有纵向裂缝，在重复荷载作用下波纹管与混凝土之间的粘结性能降低；

　　（2）由于底板的纵向裂缝使得预应力钢束与混凝土之间的协调变形能力降低，在加载过程中，下边缘的混凝土拉应力相对无裂缝时有较大的增长，导致试验梁底板边缘混凝土未达到使用荷载时就出现开裂现象。

　　（3）理想无损模型正截面开裂荷载较有裂缝模型的大，做出人工裂缝的模型加载到14t时，底板边缘混凝土已经开裂，而此时无损模型并未开裂，纵向裂缝的存在使得开裂荷载提前。有裂缝模型开裂荷载比理想无损模型开裂荷载提前24％左右。

　　5结论

　　通过理想的无损模型和有裂缝模型的对比分析，得出以下几点结论：

　　(1)理想的无损模型按照正常的施工过程，在底板出现纵向裂缝，说明设计本身上存在偏差，主要是忽略了由于柏松效应纵向压应力在底板横向产生较大的拉应力。

　　(2)有裂缝模型与理想的无损模型的对比，可以看出，有裂缝模型的开裂荷载比理想模型的开裂荷载小24％。

　　(3)由于施工偏差，底板横向应力大于混凝土的抗拉强度，底板横向应力施工偏差模型比设计模型大4.44％。

　　参考文献

　　1.楼庄鸿．论预应力混凝土梁桥的裂缝[J]，公路交通科技，2000.6，Vol.17No6：49～52；

　　2.研究报告中交公路规划设计院．预应力混凝土梁桥裂缝成因分析[J]．1998；

　　3.吕志涛，杨建明．部分预应力混凝土框架结构的预应力度及配筋选择[J]．建筑结构，1993（9）：33～36；

　　4.张剑，多梁式混凝土梁桥的极限承载力研究[学位论文],2007,东南大学

　　5.张德锋，茅振伟．预应力混凝土结构裂缝控制及其可靠性分析[J]，2003年第33卷，第4期：28～31；

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