浙江
最近，對(duì)比了我大學(xué)老師念大學(xué)時(shí)、我念大學(xué)時(shí)和現(xiàn)在的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課本，有個(gè)觀點(diǎn)一直40多年都沒變，那就是預(yù)應(yīng)力不改變混凝土的抗彎承載力。高強(qiáng)鋼絞線在80年代在國(guó)內(nèi)才開始得到逐步廣泛的應(yīng)用，就得出的這個(gè)“經(jīng)典”觀點(diǎn)正確嗎？還是有適用條件？
為避免范圍過大，本文所指預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)主要限制在有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁。
圖1 國(guó)內(nèi)不同年代典型混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教材
圖2 教材中關(guān)于預(yù)應(yīng)力的“經(jīng)典”觀點(diǎn)
關(guān)于預(yù)應(yīng)力是否影響混凝土構(gòu)件極限抗彎承載力，在“橋梁思考者”微信群中開展了熱烈的討論，主要有以下2個(gè)觀點(diǎn)：
觀點(diǎn)1：預(yù)應(yīng)力混凝土的破壞彎矩MP，主要與構(gòu)件受力性能有關(guān)，而與是否在受拉區(qū)鋼筋中施加預(yù)拉應(yīng)力的影響很小。其破壞彎矩與同條件下普通鋼筋混凝土的破壞彎矩幾乎相同。這說明預(yù)應(yīng)力混凝土并不能創(chuàng)造出超越其材料強(qiáng)度之外的奇跡，而只是大大改善了結(jié)構(gòu)在正常使用階段的工作性能。這個(gè)觀點(diǎn)是很多混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理教材中的“經(jīng)典”論述。
圖3 矩形截面受彎構(gòu)件示意圖
觀點(diǎn)2：由于多了偏心的縱向預(yù)壓力，預(yù)應(yīng)力混凝土梁是偏心受壓構(gòu)件，可以將梁看成偏心受壓構(gòu)件，如圖2所示。根據(jù)壓彎構(gòu)件的M-N曲線，大偏心受壓破壞時(shí)，縱向壓力將提高適筋梁抗彎承載力；而小偏心受壓破壞時(shí)，縱向預(yù)應(yīng)力將降低適筋梁抗彎承載力，如圖3所示。這說明預(yù)應(yīng)力的存在可以影響構(gòu)件的抗彎承載力，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎計(jì)算不能簡(jiǎn)單類比普通混凝土結(jié)構(gòu)。
圖4 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)化為偏心受壓構(gòu)件示意圖
圖5 M-N曲線示意圖
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以上工作由浙江工業(yè)大學(xué)博士后朱志翔、研究生邱文浩和郭辛瑤撰寫并編輯，如有不當(dāng)之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。
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