部分预应力混凝土异形板桥无粘结筋极限应力的研究

1.引言
无粘结部分预应力混凝土结构是一种新型合理的结构。由于其施工简单，结构性能良好，已广泛应用于高层建筑、大跨度板结构和中小跨度板桥的预应力混凝土楼盖中。国内外学者对其结构性能做了大量研究[1-5]。研究的难点之一是无粘结筋极限应力的分析和计算。由于无粘结预应力筋可以在混凝土中滑动，因此在计算有粘结预应力筋时采用的平截面假定不能用来确定无粘结预应力筋中的应力。目前，求解无粘结筋应力增量的方法主要是基于弯矩截面的静力平衡方程，寻求一个无粘结筋的变形协调方程来求解。基于6座无粘结部分预应力混凝土异形板桥的静载试验和开裂截面的非线性分析，建立了计算无粘结预应力筋极限应力的经验公式。公式中每个系数的物理意义是明确的。
2。无粘结部分预应力混凝土异形板桥试验
选取城市立交桥中的复杂岔型异形板桥和斜弯板桥作为试验模型。SLB 2号和SLB 3号试验板桥为简支分叉异形板桥，SLB 4号和SLB 6号试验板桥为简支斜弯板桥。SLB 7号试验板桥是一座两跨连续斜弯板桥，由简支斜弯板桥对称组成。无粘结钢筋采用φ5碳钢丝，涂黄油，穿聚乙烯套管，绑扎普通钢筋时铺设在模板内，用绑扎丝固定。一端张拉，两端为墩锚，通过锚下压力传感器测量无粘结筋的应力。
3。开裂混凝土截面的非线性分析
目前，在受弯构件正截面强度计算公式的推导中，基本采用等效矩形应力块来简化混凝土受压区的计算。根据实际情况，应采用混凝土受压区应力的曲线分布形式，混凝土受压应力的合力可由混凝土受压的应力应变本构关系积分得到。参考文献[6]给出了用这种方法得到的受弯构件开裂截面的非线性分析结果。
4。无粘结筋极限应力的计算
严格来说，无粘结部分预应力混凝土异形板是一种在弯扭共同作用下的构件，同时还具有预应力的作用，因此其受力状态相当复杂。通过6座无粘结部分预应力混凝土异形板桥的试验，观察到试验板桥的破坏模式接近受弯构件正截面的破坏模式。因此，可以利用上一节受弯构件正截面非线性分析的结果，进行无粘结部分预应力混凝土异形板的非线性分析。
5。结论
(1)影响无粘结筋应力增量的因素很多，很难用纯理论来分析。本文从半理论半经验的角度建立了无粘结预应力筋应力的计算公式。公式中各系数的意义明确，有一定的理论依据。
(2)本文介绍的无粘结部分预应力混凝土异形板桥试验，为无粘结预应力混凝土技术在城市立交桥工程中的推广应用提供了参考数据。