配置HRB500级非预应力筋的无粘结部分预应力混凝土梁受弯性能试验研究

论文摘要

无粘结部分预应力混凝土梁(UPC)具有施工工艺简便、易于维护等优点,然而,受自身结构特点的限制,抗弯承载力较低,限制了其在工程中的应用。HRB500级钢筋是一种新牌号结构用钢,将其作为UPC梁的非预应力筋用以提高其承载能力,是本文的主要研究内容。本文共制作5根模型试验梁,分别配置HRB500级非预应力筋和普通非预应力筋,进行了受弯性能试验研究,主要考虑非预应力筋强度等级及非预应力筋配筋率对UPC梁受弯性能的影响,分析了非预应力筋强度及配筋率对试验梁的预应力筋极限应力增量、极限承载力、挠度发展规律、正截面抗裂性能和裂缝间距的影响;并结合试验结果与现行规范给定的计算公式进行适用性校核。研究结果表明:HRB500级钢筋的加入能够显著提高UPC梁预应力筋的极限应力增量和正截面抗弯承载力;现行规范给定的抗弯承载力、跨中挠度、开裂弯矩及预应力损失计算公式适用于配置HRB500级非预应力筋的UPC梁,当HRB500级钢筋屈服强度取450MPa时采用现行规范给定公式计算UPC梁正截面抗弯承载力具有足够的安全储备;无粘结预应力筋极限应力在增量与跨中挠度近似呈线性关系,依据两者的拟合关系式推导出极限应力增量的建议计算公式。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• §1-1 引言
• §1-2 无粘结预应力混凝土结构特点及研究现状
• 1-2-1 无粘结预应力混凝土结构特点
• 1-2-2 无粘结预应力结构研究现状
• §1-3 HRB500 级钢筋性能特点及研究现状
• 1-3-1 HRB500 级钢筋性能特点
• 1-3-2 HRB500 级钢筋研究现状
• §1-4 课题研究的背景及意义
• 1-4-1 研究背景
• 1-4-2 研究意义
• §1-5 主要研究内容
• 第二章 无粘结部分预应力混凝土梁的设计制作及材料性能试验
• §2-1 前言
• §2-2 试验梁的设计制作
• 2-2-1 试验梁的设计参数
• 2-2-2 试验梁的施工制作
• §2-3 试验梁材料力学性能试验
• 2-3-1 混凝土试块试验
• 2-3-2 非预应力筋材料试验
• 2-3-3 预应力钢绞线材料试验
• §2-4 预应力损失计算
• 2-4-1 预应力损失的定义、分类及计算方法
• 2-4-2 试验梁预应力损失计算
• 2-4-3 试验梁预应力损失分析
• §2-5 本章小结
• 第三章 无粘结部分预应力混凝土梁受弯性能的试验研究
• §3-1 概述
• §3-2 试验方案及数据采集
• 3-2-1 试验梁加载方案设计
• 3-2-2 试验梁测点布置及数据采集
• §3-3 无粘结部分预应力混凝土梁试验研究
• 3-3-1 试验概况
• 3-3-2 非预应力筋应变、预应力筋应力及混凝土应变
• 3-3-3 裂缝开展及其规律
• 3-3-4 挠度变化规律
• 3-3-5 试验梁受力特点及破坏特征
• 3-3-6 基本试验结果
• §3-4 本章小结
• 第四章 无粘结部分预应力混凝土梁受弯性能分析
• §4-1 前言
• §4-2 无粘结部分预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量分析
• 4-2-1 影响无粘结预应力筋极限应力增量的因素分析
• 4-2-2 无粘结部分预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量的计算方法
• 4-2-3 无粘结部分预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量分析
• §4-3 无粘结部分预应力混凝土梁正截面抗弯承载力分析
• §4-4 无粘结部分预应力混凝土梁挠度分析
• 4-4-1 试验梁挠度计算方法
• 4-4-2 试验梁挠度计算值与实测值对比分析
• §4-5 无粘结部分预应力混凝土梁正截面抗裂性能分析
• §4-6 无粘结部分预应力混凝土梁裂缝间距分析
• §4-7 无粘结预应力筋应力增量与跨中挠度关系分析
• §4-8 本章小结
• 第五章 结论与展望
• §5-1 结论
• §5-2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果