進(jìn)一步,我們來(lái)對(duì)比鋼筋混凝土梁與預(yù)應(yīng)力混凝土梁的受彎行為:
(1)對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件,在承受外荷載前,鋼筋與混凝土中均沒(méi)有應(yīng)變或應(yīng)力;在開(kāi)裂前,梁體僅能承受很小的外荷載,這時(shí)在鋼筋與混凝土中的應(yīng)力也很小。在裂縫開(kāi)展以后,鋼筋應(yīng)力將有很大的增加,并隨外荷載的增大而逐漸遞增,截面破壞彎矩由鋼筋拉力和混凝壓力所形成的力偶來(lái)抵抗。
(2)在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,預(yù)應(yīng)力建立了一個(gè)自平衡的內(nèi)力體系(預(yù)應(yīng)力筋受拉,混疑土受壓),在預(yù)應(yīng)力的作用下,混凝土梁會(huì)產(chǎn)生縮短或初始撓曲。由于在受載前混凝土中三存在預(yù)壓應(yīng)力,這樣,在梁底纖維達(dá)到開(kāi)裂拉應(yīng)力之前構(gòu)件能夠承受很大的外載。于是,在破壞時(shí)的截面彎矩,將由很大的鋼筋拉力和混凝土壓力來(lái)承擔(dān)。
在非預(yù)壓力構(gòu)件中,普通鋼筋與周?chē)炷恋膽?yīng)變一致,只有在混凝土開(kāi)裂后,鋼筋應(yīng)變才會(huì)顯著增加,因此普通鋼筋中的應(yīng)變是在被動(dòng)條件下產(chǎn)生的。從限制裂縫寬度的角度考慮,在鋼筋混凝土梁中,使用高強(qiáng)混凝土是沒(méi)有必要的。
以預(yù)應(yīng)力混凝土筒支梁為例,考慮其全過(guò)程的“荷載一撓度”曲線和跨中截面應(yīng)力情況。在預(yù)應(yīng)力張拉傳力錨固后,梁體隨即發(fā)生上拱,在自重和預(yù)應(yīng)力共同作用下,跨中截面為負(fù)彎矩狀態(tài);隨外荷載增加,可以使梁體依次出現(xiàn)軸壓、消壓和開(kāi)始出現(xiàn)裂縫狀態(tài),在裂縫出現(xiàn)后,截面剛度明顯下降,撓度呈非線性增長(zhǎng);隨著荷載的進(jìn)一步增加,梁體進(jìn)入塑性狀態(tài),鋼筋發(fā)生屈服;最后,梁體混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變,發(fā)生彎曲破壞。
文章出自橋梁動(dòng)靜載荷試驗(yàn)gyjrwz.cn,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明。