无粘结预应力混凝土构件裂缝控制

目前,无粘结预应力混凝土结构的裂缝控制和裂缝宽度计算尚无统一标准可循,现行有关规范、规程没有裂缝宽度计算公式,实际工程设计常参照有粘结预应力混凝土的相关规定。现行规范对正常极限状态下预应力混凝土构件裂缝实行分级控制,适当放松了抗裂控制条件,提高了拉应力限制系数的取值,仍采用平均裂缝宽度乘以扩大系数的方法计算最大裂缝宽度。用现行规范计算裂缝宽度,有助于减少无粘结预应力混凝土结构的用钢量。建议在无粘结预应力工程中对裂缝控制条件进一步放松,在荷载短期效应组合下按允许开裂进行设计,合理选择配筋率。     

预应力钢纤维混凝土电杆的研制

通过试验系统研究了大直径离心成型预应力钢纤维混凝土锥形杆和等径杆的受力性能,主要包括抗裂度、裂缝的分布与宽度、变形及承载力等。试验证明,预应力钢纤维混凝土电杆具有良好的裂缝闭合和变形回复能力;掺入适量钢纤维以后,电杆的抗裂度明显提高,裂缝宽度显著减小,变形性能明显提高,极限承载力有所增大,呈现出一定的延性破坏性质,表明钢纤维对预应力混凝土电杆的受力性能特别是裂缝和变形两方面改善效果明显。在此基础上提出了预应力钢纤维混凝土电杆正截面承载力计算方法和正常使用极限状态验算方法的建议公式。     

叠加法验算预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度

在大跨度建筑工程中,顶层采用预应力混凝土圆形截面排架柱,可提有效高柱的抗裂性能。但现行规范尚无预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度的验算公式,部分规范给出了圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算公式。基于这些公式,采用叠加法推导出预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度的验算公式。     

部分预应力混凝土构件的裂缝宽度验算

<正> 一、问题的提出对允许出现裂缝的普通钢筋混凝土构件,在适当的含筋率的条件下,其抗裂设计安全系数k_f值一般在0.2～0.5。与之对比,部分预应力混凝土构件的k_f值取小于0.7的数值显然是可以的,但此时宜验算裂缝宽度。由于《钢筋混凝土结构设计规范》(TJ10-74)中未提供有关预应力混凝土构件裂缝宽度的验算公式,故设计时一般均按k_f≥0.7考虑,这样可不作裂缝宽度验算;     

混凝土基础筏板抗裂设计验算中的若干问题

为确保混凝土筏基的抗裂性能满足结构的耐久性、地下结构的抗渗漏性及外观质量要求,有必要按相关技术标准的要求验算并控制裂缝最大宽度。目前结构设计中,对允许带裂缝工作的混凝土筏基,通常主要凭经验预留温度后浇带控制裂缝,而较少按最不利工况验算裂缝最大宽度,或验算条件与内力组合有误,这是近年常见混凝土筏基局部裂损的重要原因。基于技术分析,结合实际工程设计复核,对混凝土筏基抗裂验算中的组合拉应力、地下水浮力作用、裂缝宽度控制标准、温度后浇带效能等诸问题进行研究和讨论。     

部分预应力混凝土框架扁梁裂缝控制验算探讨

通过算例阐述了二级抗裂要求的预应力混凝土框架扁梁在正截面裂缝控制验算中存在的预应力度较高，预应力筋用量较大，配筋率超出规范限值等问题。通过分析比较有关文献对裂缝控制的建议，结合工程设计，推荐了预应力混凝土二级抗裂要求的扁梁裂缝宽度限值和混凝土拉应力限制系数及扁梁配筋率的建议值。     

预应力钢骨混凝土梁裂缝控制试验研究与理论分析

预应力钢骨混凝土梁(PSRCB)是在钢骨混凝土梁(SRCB)基础上采用预应力技术的一种新型组合结构,利用钢骨混凝土技术提高混凝土结构的承载能力,利用预应力技术改善钢骨混凝土结构在正常使用极限状态下的性能,从而发挥更好的结构综合效能。对8根PSRCB和6根对比SRCB进行了全过程载荷试验,并对PSRCB裂缝发生、开展和分布进行了详细的观测。在试验研究基础上,对PSRCB的裂缝控制标准、最大裂缝宽度计算、裂缝闭合性能等进行了理论分析。研究表明:PSRCB具有良好的抗裂性能;其裂缝向上延伸高度和受拉钢筋应力大大减小从而使裂缝的宽度变小;裂缝闭合性能良好;正常使用性能得到明显的改善。     

混凝土轴心受拉构件最小配筋率与抗裂度的协调

最小配筋率和裂缝宽度是混凝土结构设计中必须同时满足的验算项目。通过对一个工程实例中的轴拉构件进行分析,阐述了现行混凝土设计规范中最小配筋率建议值与抗裂验算的不协调现象。通过分析其原因,提出了与抗裂度相协调的最小配筋率建议值。该建议值既保证了轴拉构件不会出现一裂就断的脆性破坏,又保证了轴拉构件不会一裂就不满足裂缝宽度验算的要求,完成了最小配筋率与抗裂度的协调。     

预应力混凝土受弯构件考虑裂缝闭合设计的建议

<正> 一、概述在《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)(简称新规范)中规定了结构构件的裂缝控制分为三个等级,其中,对“一般要求不出现裂缝的构件”定为二级,并应按下列规定进行正截面抗裂验算: 1. 在荷载的短期效应组合下应符合下列要求:     

《混凝土结构设计规范》修订简介(八)——预应力混凝土结构构件

介绍了新版《混凝土结构设计规范》中预应力混凝土结构构件设计计算、构造方面修订和新增的内容。要点为预应力作用参与相关荷载组合,预应力新材料,裂缝控制及裂缝宽度验算,考虑内力重分布进行调幅的计算,施工阶段验算要求,改进预应力混凝土收缩、徐变损失值计算,预应力混凝土局部承压间接加强钢筋的配置和防止预制预应力混凝土构件端部裂缝的配筋要求,预应力混凝土结构在地震区的应用及抗震设计,以及新增加无粘结预应力混凝土设计规定等。     

混凝土构件裂缝控制的可靠度分析模式

本文基于可靠度理论研究了混凝土构件抗裂和限制裂缝宽度的失效模式，阐述了对使用极限状态设计基准期的选取及其相应的荷载效应组合的建议；提出了混凝土构件三种抗裂尺度条件下可靠度分析的一般原则以及考虑混凝土早期开裂对抗裂可靠度模式的影响；将裂缝宽度与荷载效应之间的关系视作随机函数，在以短期裂缝宽度为依据并考虑长期增长的物理模式基础上，建立了任意裂缝宽度分布及裂缝宽度极大值分布的密度函数，给出了失效概率公式     

部分预应力筋活性粉末混凝土电杆的设计研究

活性粉末混凝土作为一种新型超高性能水泥基复合材料,具有明显优于普通混凝土的力学性能及耐久性,按照普通混凝土结构设计方法对其结构构件进行设计,将不能充分利用其优异的性能。为了利用活性粉末混凝土的抗拉强度和抗裂性能,根据活性粉末混凝土力学性能试验研究结果,通过理论推导分析,提出了部分预应力筋活性粉末混凝土电杆的承载力计算方法和正常使用状态(抗裂度、裂缝宽度、挠度)验算方法,给出相应参数的建议取值范围。建立了500 kV部分预应力筋RPC双杆有限元模型,利用有限元软件ANSYS对不同工况下预应力RPC双杆进行有限元分析。有限元分析结果与理论计算结果比较接近,验证了该设计方法的有效性,可为部分预应力筋活性粉末混凝土电杆的设计提供参考。     

部分预应力混凝土及钢筋混凝土构件的裂缝控制

本文给出部分预应力混凝土梁以及受弯、偏心受压、偏心受拉、轴心受拉钢筋混凝土构件抗裂度及最大裂缝宽度试验和理论研究成果。 建议的计算预应力混凝土及钢筋混凝土构件抗裂度和最大裂缝宽度的公式用大连工学院等单位所作的试验资料作了验证。     

预应力超高性能钢纤维混凝土梁受弯性能试验研究

为了研究后张法预应力超高性能钢纤维混凝土梁的受弯性能,对6根梁试件进行了3分点对称加载试验研究。试件变化参数包括非预应力纵筋强度等级、配筋率、张拉控制应力及预应力度,获得了试件的开裂弯矩、极限弯矩、破坏形态以及裂缝开展情况。试验结果表明：HRB500级钢筋与UHPSFC适配良好,可以充分发挥二者的高强性能;张拉控制应力及预应力度增加,开裂弯矩增大;高性能钢纤维混凝土梁弯曲裂缝细而密,正常使用极限状态下最大裂缝宽度不大于0.15mm。通过引入抗裂影响系数对受拉区塑性影响系数进行修正后,开裂弯矩计算值与试验值吻合较好。根据简化的高性能钢纤维混凝土本构模型建立了高性能钢纤维混凝土梁的受弯承载力计算公式,其计算值与试验值吻合良好,可为高性能钢纤维混凝土梁理论分析和设计提供参考。     

预应力偏心受拉构件裂缝控制方法的探讨

针对预应力偏心受拉构件,结合现行混凝土规范方法推导裂缝宽度计算公式,并利用预应力筋对结构的两阶段工作原理推导出另一种表达方式的裂缝宽度计算公式。类似于预应力混凝土承载力公式,两种方法推导出的裂缝宽度计算公式也可以实现统一,并且后一方法简化了裂缝宽度验算的步骤,便于预应力混凝土构件的裂缝控制。     

混凝土及预应力混凝土结构抗火设计建议

本设计建议包含耐火极限、材料选择、结构构件形式、混凝土抗火保护层厚度、预应力筋及非预应力筋配置、爆裂验算及防爆裂措施、火灾下两类极限状态的验算及相关配筋构造等方面,对混凝土及预应力混凝土结构提出了抗火设计与验算建议.     

预应力度、抗裂度和强度之间的关系以及按预应力度进行设计的方法

<正> 一、预应力度、抗裂度和强度的关系按我国现行《钢筋混凝土结构设计规范》(TJ10-74),预应力混凝土构件抗裂度验算的表达式为:K_fσ≤σ_h+γR_f     

30m跨预应力混凝土双曲抛物面壳板结构设计

预应力混凝土双曲抛物面壳板,俗称马鞍形板,其曲面方程式为Z=fx·x2a2-fy·y2b2,该板曲面由两组直母线组成,预应力钢筋呈交叉直线张拉,推广应用于中大型厂房屋盖结构中。在此以30 m长度壳板的结构设计为例,按现行规范和工程实践经验,对原标准设计作了一些修正：正截面承载力计算采用规范方法,将截面高度划分为10 mm的有限多个混凝土单元,正常使用极限状态验算按二级裂缝控制等级σck-σpc≤ftk,预应力钢筋采用1×3S10.8钢绞线和C40、C50混凝土,壳板按长度分为12、15、18、21、24、27、30 m七种类型。     

使用荷载下出现裂缝的预应力混凝土梁的变形和裂缝宽度验算

由于某些原因,在工程实际中往往采用部分予应力混凝土构件,这包括张拉控制应力较低或在受拉区采用部分非予应力受力钢筋的构件。这种构件在使用荷载下的抗裂安全系数k_f往往是小于1的。习惯上,称这类构件为第三类预应力混凝土构件。对于这类予应力混凝土构件刚度和裂缝的验算,设计规范TJ10—74作了下列规定:     

大保护层混凝土梁的裂缝试验

采用两点对称集中的同步分级加载方式,对4根配置500 MPa钢筋的大保护层混凝土梁进行了静载试验,观测试件的裂缝发展过程,了解此类构件的裂缝特点;同时,结合另外24根大保护层混凝土梁的试验数据,建议了此类构件的裂缝间距及裂缝宽度的计算公式,并根据配置表层钢筋或箍筋的混凝土梁试验结果,对大保护层混凝土梁提出了裂缝宽度控制建议。分析结果表明:配置500 MPa钢筋的大保护层混凝土梁裂缝发展规律与普通钢筋混凝土梁基本相同,但在正常使用状态下,混凝土构件的裂缝宽度较大,难以满足规范要求;按照中国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)对大保护层混凝土梁进行裂缝宽度验算得到的计算值普遍大于实测值。