预应力钢-混凝土组合梁界面滑移的试验研究

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预应力组合梁是以普通组合梁为基础,在钢梁或混凝土翼板上布置预应力筋,从而达到改善受力性能的目的。承受外荷载时,组合梁的混凝土翼板和钢梁不可能实现完全共同作用。界面滑移会导致混凝土翼板和钢梁的组合作用降低,不仅使得组合梁的刚度减小、变形增大,也使组合梁截面的抗弯承载能力降低。对于预应力组合梁,界面滑移同样会产生不利影响。因此,需要对界面相对滑移进行探讨,分析其对预应力组合梁受力性能的影响。在考虑滑移效应时,为了分析预应力钢-混凝土组合箱梁的抗弯受力性能,本文完成了9根组合箱梁的静载抗弯试验。其中8根为预应力组合梁的抗弯试验,1根为普通组合梁的抗弯试验。通过对界面相对滑移的测量,描述了滑移沿梁长的分布情况,及其随外荷载的变化情况。在考虑界面相对滑移、预应力增量影响的前提下,本文针对两点加载的预应力组合梁的受力性能进行了分析。对预应力组合梁弹性阶段界面滑移、滑移应变、预应力增量、弹性抗弯承载能力、挠度变形进行了分析,并将分析得到的计算值与试验得到的实测值进行了对比。论文还探讨了预应力组合梁界面滑移的有限元分析方法,通过对界面不同处理方法的对比计算,分析界面滑移对组合梁受力性能的影响。通过以上工作,可以得到如下结论:预应力组合梁的界面滑移在跨中处滑移基本为零,在半跨内呈现出中间大两端小的分布特征,且在组合梁的弹性工作阶段界面滑移量增长较慢,弹塑性阶段滑移量增长较快;界面滑移对预应力组合梁的受力性能产生不利影响,导致混凝土翼板和钢梁的组合作用及整体承载能力降低,挠度变形增大;在预应力组合梁的计算中考虑界面滑移和预应力增量可使计算结果更接近于实测值,且偏于安全。
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