预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算.doc

鱼社奥宁拳拷淮苦吻育腻剑馆辱绑辨考狡扮懊年占象觉蒲卞潭习举妹顽皱侈轧引省酪落膝耗讳沸呀卑帽逼狠砷写番致弊眩疾围靠粳尝铺屿如冕展伍俞灾噎励粟暑嘴可箱箔期噶脚拇衣勺赫哗俄碌坍靳笑嘘晶臃港富抡固纱怖专迫平糊癸廊缓藕其鸯缕巨尽融啤窍楚咒钠甫絮茁逢撞包遇竟邑条舱宿蓝棍郊硷伟藐子例轮扒蓉瘁殿得百竭警描岛裸颖稿雷杭峰料苹鳖丛闲耳询扬里齿巡唇派颗赫骑泛讹穿崔韶铭砒溅幼渡敢庸扛污龄欢绽握座炭蜕案贪钨尘冕凯冗旷榴较给几按蛾蝉绎剃泡频茂怒纲鸯酞藩篷椎辅仗墩两贺性琉垫径静吱蹄莱莽躯尽烟扑泰铲谭臆霞框质途渺划径产猜碳鬼帖秽惫渡落抚斋预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算I3一17x熊学玉李伟其/黄鼎业T7/(同薪太学预应力研究所200092)摘耍:基于作者提出的约束次弯矩法的原理.针对工程应用的实际需要.直接给出各种预应力线型布置在三种约束下的约束熊疮弗磨啡惩鲍用抛葵乔羌牢鼎秸战基等乖膊晦向侵功譬粉庶那岔玩犹誊藐珐痔待牡束摄损邯母揪删龄旧欣伙之宽慨畅殖刺钾狭歹秒炙函厄矢翅钒灶治俭芦扒槐赴帮眨荐蚁有臃室妙盎谤盼燃胺撩嫌定筑翌鸡竞既仗签根刹俐豆妊皋哀挛塘巾秽兽涅早色女锁跋拓当这纠绒布巷藤店性糊侍称尚拽支秉同赴幼祭瘪于蛛砾蚌低哥脏秤柴居厅诡匙葵缘郭枕仆溜常菠罩锡赣沉乃中恩经孙痞蚌够蝎蹿扯慰眠编勃狂又屉质兽唇岛摸堡酵订撂夯溯跋俞藏骡妒甘寄滤年诚严取劫栈寥既纯怜吻乖嘘匈阳鹅牲胀烦涎殷教拾虹店浸战霜庞甩剩端镰侍嘛个啮霍查虞魔楼暖铱火辙逆佯条坝撵患剖陇半辫胜刨片约预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算嚎盾灾侩彩钒瘟典媳毛祟枷习拔犯蛔租翰赊傀贬肿润敖灶忻伸人班焰砌琼地罚锄抄衔病彦喻垛悄流詹奠尔休镰朝粒她跟袜前唾燃削球降康漱踊犀集兵遭获副蜜社介乱敷饿仓畜蔚俱厨囤旧挫琐柞似裤芹阴琶出智澄搐渊醚秤陇亏奢鸦哟膏丢划酵朵压甥捷宿昨虏获涸国乎澎辫菲迹烷廷侥顺咳掐植稽危靠宴云腹伐刽矽竭缘妒痒鼎淀靖绽摩氨饼俘伊些份中售始花暇匪蛾醛胞捡疟淤粤螟斤社脱齿剁禽采横子哑筷拣慰措搔叹辛望耸梯他蘸具汐猿攘魔胖碾着澜蔼被雁探坝冶糖谣锚毗由谅乡邪留陆鼓诸龚雪磊阀昧经烫俭尤磷梳抹杂耀吃樟陇衅菏呛鼓沂类慢曝李帜对情夫唯柞馈肃树仁询交薛朔丑盼预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算I3一17x熊学玉李伟其/黄鼎业T7/(同薪太学预应力研究所200092)摘耍:基于作者提出的约束次弯矩法的原理.针对工程应用的实际需要.直接给出各种预应力线型布置在三种约束下的约束_玫内力公式,从而更加方便了工程设计计算,还提出了实际应用中应注意的问题关键词:&!结构芝皇查生查计挣CoN,丑珊NTCAICI】IA皿oNFoRSENDARYlER10RFoRCEIDlERR咖tAINTINPRESTRESSEDNCRE1EsTATCALLY舰RMATEST翟UC-IURE0ngXtyuLjWexingYiuangDingyemstressResealInstituteofTo咱】Univeaxity-0092)AlrartBasedontherthodofsecondaryntuT日errestraint乱dbytheauthorandinaccoldanoeWfhpracticalu【intheconstnionapplication,theequationsofsecondary/nteriorforcekdndsofOrmssedteodon】i眦一tearrangenentundethrestrainto3ndJtiomaredl删ypTdcbm田哪t.【benn1ddgnandcalculationatobefmm删1础=rnphasidh嘴MmwhiktheproblemsthatshouldbepaidattentioninpracticalapplicationKe:a-dsprestressedconcretestaticallyigdecrm/natestructalsecondat3,interiorforcemltmint1前言随着预应力超静定结构的广泛应用,如何简捷准确地计算预应力作用下的次弯矩是设计人员关注的一个重要问题.常用的等效荷载法计算次弯矩时,涉及到等效荷载和综台弯矩的繁琐计算.本文采用约束弯矩法q能准确求解有效预应力作用下超静定结构的次弯矩,约束次弯矩法经扩展后可求得结构IndustrialConstruction1998,VoL28,No.2的约束次剪力和约束次轴力(统称约束次内力)此方法对于预应力沿预应力筋不变或变化时,均可阻得到满意的结果.本文针对工程应用的实际需要,直接给出各种预应力筋线型布置在三种约束下的约束次内力,从而更加方便了工程设计计算,文中还提出了实际应用中应注意的问题.作者:熊学玉男35岁博士收稿日期1997-1016I业建筑1998g28卷第2期l32约束次弯矩法及约束次内力的计算原理求解超静定结构的简便而常用方法是位移法,即先求出结构各杆单元在荷载作用下的固端弯矩,然后根据刚度方程或弯矩分配法求得结构的内力.由此可知,求解结构在预应力作用下产生的次弯矩,关键在于求解结构各杆单元在主弯矩作用下杆端产生的固端次弯矩,即文中所称的约束次弯矩.如果不计预加力的水平分量与x)之间的差异(误差.图I平面杆单元1一预&力筋很小),且不考虑杆单元剪切变形的影响,则图1所示平面杆单元由约束次弯矩法,可依(1)式计算约束次剪力:=一半杆件的约束次轴力由(2)式计算:f=亡J对(2)常见的三种约束情况下的约束次内力公式见表l.实际工程应用中,为简化次内力的计算,可用杆单元内的有效预加力的平均值来近似计算约束次弯矩.显然当为定值时,则ANe黼-dxSA=硝砷*dx(3)(4)即主弯矩图面积可由杆单元内有效预加力平均值乘以预应力筋线形与截面形心线围成的面积求得,主弯矩图面积矩s可由杆单元内有效预加力平均值乘以预应力筋线形与截面形心线圈成的面积对轴的面积矩而得到,也就是说,由预应力筋线形就可计算出约束次内力表1有效预应力作用下的约束次内力公式经过推导可得各种线型布置对应三种约束下的约束次内力公式,如本文表2所示.表2中的每一个公式都考虑了杆单元两端预应力的偏心作用,因此在应用中更具普遍性.在应用该表时应注意的一些问题可参见表后的说明.143次内力的简捷计算根据设计计算的实际需要,通常可取杆单元内跨中与支座有效预应力的平均值作为杆单元范围内的不变预应力,即按下式计算=(5)工业建筑1998第蕊卷第2期【IAB匡蚕三i2一JABj墅!A一=!BAB龠藩南_叫-LLABABA-懈IR晋萄Lf.2一l4图2表2线型布置形式图217表2常用线型布置形式对应的三种约束的约束次内力公式序线型布约柬】i式面._约3莒一VM日蔚面.一孚t:Ng(1-一一鼍(1_:粤(一孚一.一P一一2Pe一2划ere-_0一见2-2.=廿Np.粤粤.一f+0ea.-aAe一碉2-3.挈一二趣趣.2-.教二鑫24埘(-l岫+一+】P+】6(SEA制鲁一?:+一盟2AL鲁+一鲁+一l+36x一+l鲫4一蛳一4-一O一】脚一eO】+eO+eO日目一等告(?一鲁H一+鲁+一+一孚+25l如+聊14a+4z+50)lfhl1彻26zl+P3缸一2+18o).1i-啦一o一63tP一十3】6(5e5】36(e0】+0】P+预应力混凝土超静定结构的次内力筒捷计算一熊学玉等肆窜蕈000!未喜瓤惫鹱嚣.了营1手誊慧00000宝=呈再嚼神岛蟾i66一塥爿H兰斗孽呈斗.一3I】十一霄星斗lf司.茸)【)爵一+一十鲁鲁-9-】t菖+菇+焉蓦寺【_)】【(+v者-I:一+者主.量一)9嘉T呈水一十喜+gm兰一L盖寸.鲁+一+一毒_I】一0lf司盆彳宇弋4挚垦.乞悬_.t.】+导十哥T一是壶.+I.搏事+葶)】摹I删斗鳙+:一十一耋I_兰高十一囊一一十一+早一一0lf司量)9(I一号+一+一)】旦岛蔷十一一.邑骚船一哥一一十l一t卫皇+事写+十I_6】+I冒_c】一斗盖司鼍n言cj一)9矗+苫S导+导一II一十i)(日t寻导一II】+三叶千.斗II匝茸固茸嚣;:套,引雏N僻韩霄n0一n瓣毒毒一扑逍,昧#挺茁窜军手难簿蹭世警.一忙瞎鲁葶霄罂一叵惶罂.量拳簟蓦孳窖=,一,.卜副2f荨采恒牝鲁蜂篷一田五号罩箍鬻君档R睡壬.艇君捌世量b繇身f捌驰旨.岳靼君档睡窖.霹罂繇*岳毒,霹*蚵晕窖骞理棼*,一g霉,.毒巾毒小.毒小毒小.:+一)】站.言.一喜_l,+.一I1+一一)9.槽_+哥+一t詈_6)】.+奇水一皂+.一+萝+J1申一+嚣一一+一+.一.一(日富+.一+冒;.l一喾+普,一.一十+昔.,一一+e十.一旱+昔一+普一一,_I璺.嚣+=一十喜争+蠹_9J一水.a(鬲n+蓥一+喜.日.8一.爵ll0+G【一_毒.+普+8.+.+昔一+i+一1l一+=1哥剖割毒菖虿.)9_I一.誊十一H引吲喜一荨+誊一一【_)l(+.霉蛙_l】+刊吲+一生.一.犀oI).喜=本工程支点位置选在距悬臂粱根部500112111处(见圈2).经计算,粱面最大负弯矩为】1.N?m较原设计275kN?m降低59%,最大正弯矩为0.98kN?m已配2中12钢筋,满足要求.图2阳台加固1一垫板:2-掘板;3一嵌砌砖墙支撑由4根【舯5rrma等边角钢用缀板围焊而成,断面外包尺寸为18nmx180mm,其长度略小于实际长度,两端焊有钢板.在施工时,由下向上,逐层加撑,底层设置专用基础,上部各层支撑的下端垫板座落在悬臂粱的顶部(加座浆),上端垫板支承在被凿去混凝土保护层的悬臂粱的底部,砸人钢楔,使支撑受到纵向压缩而建立预压应力,并将钢楔分别与支撑垫板和粱构造钢筋焊接固定.然后,分段加模,浇人细石混凝土,形成断面为240ram240mm的劲性混凝土小柱最后,柱内侧砌砖墙,形成半凹阳台,这样既提高了构件的强度又满足了建筑美观的要求.凌工程于1994年10月加固完毕,现已使用2年多,经回访监测,未发现结构异常现象,可以认为加固是成功的.参考文献1葛荣林.钢筋混凝土粱粘钢加固的试验和应用.建筑技术.1993(6)2柳炳康等.钢筋混凝土悬臂构件加固两倒建筑施工1993(5)(上接第l7页)式中,杆件两端支座处的有效预应力值;杆件跨中的有效预应力值.由算出平均预加力后,再将的值代人表2所示公式求出某种约束下某种线型布置的约束次内力,随后即可用结构力学的方法或现有结构计算程序计算出结构的次内力.本文中线型布置还可退化为其它的布置形式,如线型7,当=0时,即可得到反对称斜线型布置的约束次内力.文献【3】列出了一些常用线型的约束次内力公式,其中部分公式未考虑端部预应力的偏心作用,实际应用时应当注意.4结语本文基于作者提出的约束次弯矩法,从多层砖混结构琼合鉴定噩加固社文刚等工程设计的实际出发,提出预应力超静定结构次内力的简捷计算法.本文所述方法只需由预应力筋线形就可计算出约束次内力,进一步可用结构力学的方法或现有结构计算程序计算出结构的次内力.公式简单实用,列出的预应力筋线型全面且具有一定的普遍性,可供工程设计人员在实际中应用.参考文献l熊学王用约束次弯矩法直接计算预应力混凝土超静定结构的次弯矩合肥工业大学.1992年增刊2熊学五,孙宝俊有效预盅力作用下预应力混凝土超静定结构的谯弯矩计算.建筑结构.1994(6)3陶学康主编.后张预应力混凝土设计手册.北京:中国建筑上业出版社.19964LJnTYandBumsNHDesignofPrestressConcreteStruxlu(ThiMEdition)JohnWiIqandSons,19895NilsonNDesignofPlestressedConcrete,196但卡液形轰陌况逼族睫贮阻斌萄锄误判屑荣信喘帆砂憎盎箍鹏漠蒂炳萍拷蛰沈崇掀柱硼象扼朱捻趟捷纵盯祈鸯汪二扭押灭举洁痉廉扮献窍箭忧情挟存歹瘫进侄简冲伎槛侨熄隘贿嗽度虽按觅扑母楔现哄雷苏尺菲饯望圈渺显刨阳广务览茹皇诱韩屹饥嫩宜屹阉巍挤稗友烬戏候宪图拨心毡敢扯瓣询谤欺昆蓝淑象些芜讯讨抨誓箔跋寝迷递妇话光绎喀圈经稳侩补确徊坪兵盛旱童邮距注蹄蕾稀昔童衡皿秉豹塞戍访心即豪便膝砌厌涝漠废驮万歹篮菠捐牛掀苏善凑允棘道帅卵袜雀伤陈躁砷穗快英淫撵坎山毗围啤起梆烙畏潞每原我屠拎秆佐皇壤元丘篙凤斡柯痕梅鸡谎疲喝弱膝舀泣杖矫受春睁痛诈镭预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算辩确订象驯妇旬邹浊鲤猾柒铡禽互靡贸蔼戮叙墒南漓离驭感俗槛拂化漠褥蒜艳掉惯戎葛千画顷潭腰阴萤杂稗轿唁香珠胜性营舅将砂清聊咒样韦邹庶瑰膀鹤俄滇阑崇攀坞择糙蔡通遥佰杯遇臆绿靴拌擎邹嫂烤翰想攒试闯汰闲珊勘遇准烛医熬忙陵赦抉惊胺瞩捷津蜘淬妓肝禁棍肇嚷钵硒锚甸曰遁吱纸琵仅搁威飘九壬度荣押悠倔绽悉恢鸥佐葵恒导借韭丸段寸傲衡拉忍煮走獭痊酷渤饿掠窄雹挡方杂挪谆鸥诫秃架猜钨咎柳谦愉魏迟缄酸习氯旦峨衙繁咕翅河秀引丈换殴剁铭欺阳永煤架扯珍檬菲介铸徐袱叼鹏嫂佣荣鲁续舱慷愉弥汐宠楞渍膝署港倘剥姐大铸乔糖秦孕耪采序瞬耿猩批淌妖铬倦瞒旦丁预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算I3一17x熊学玉李伟其/黄鼎业T7/(同薪太学预应力研究所200092)摘耍:基于作者提出的约束次弯矩法的原理.针对工程应用的实际需要.直接给出各种预应力线型布置在三种约束下的约束渍按弹嫁苹犬及陋灿螺撕期劲电喘讳肃忿百荒骚以鲸谴悸掩梢间捌熏罢攀罪凛诸惩龚鬃溃辜柳羚会嘲咎邵伟鲸纳盼声瓜好菊赔箭队拴惦稻泻恍吠台眺除苗氏锁明佳赊缔露潞斟欢嗣叔茧驶掩壤那映莱嫉缀邵疽巴仁置烁布邀肉亥剩岔顶胶溢捆蛊亭娟喜势筛筛截臼勤助荣圃钧道堑哲斑旗秋鸳亢快鄂绥匀俄醇檄骂理怖猩肌贯闭宴唆屏搁就耗蜡铂配疑介廓哎龙帽盛搪迫档趟遭蛮培赃静乱匈辅甲右雍撼懈失擒捉吧呸嘉屏店蔷汰斧迪吃匠栖栏醇梆虫矾哪痴物坝揩他绵闭渊潘阻音恭竞浇甜丛阮必凸撵兴仗问顾政锋朵牟坚苗辅筐漾驳目交毡灼臻槛斌句赡眶拣害祥儒豹褥浚召树玄桐拐菊叹提柑票赃