第六章超靜定預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)唐興榮博士教授蘇州科技學(xué)院土木工程學(xué)院二○一三年二月第一節(jié)超靜定結(jié)構(gòu)截面內(nèi)力分析方法

超靜定結(jié)構(gòu)截面內(nèi)力分析方法1、根據(jù)彈性理論確定截面內(nèi)力

結(jié)構(gòu)力學(xué)方法2、根據(jù)非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和考慮截面開裂狀態(tài)建立非線性彎矩-曲率關(guān)系

計算機(jī)分析或近似計算方法3、用塑性理論確定承載力極限狀態(tài)

靜力法→下限解～機(jī)動法和塑性鉸線法→上限解→實(shí)際工程中，結(jié)構(gòu)內(nèi)力采用彈性理論分析，并采用彎矩調(diào)幅法第二節(jié)次彎矩、主彎矩和綜合彎矩

GB50010—2010規(guī)范

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土超靜定結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行正截面受彎承載力計算及抗裂驗(yàn)算時，在彎矩設(shè)計值中次彎矩應(yīng)參與組合

當(dāng)參與組合的次彎矩、次剪力對結(jié)構(gòu)不利時，預(yù)應(yīng)力分項系數(shù)取1.2，有利時應(yīng)取1.0

在進(jìn)行斜截面受剪承載力計算及抗裂驗(yàn)算時，在剪力設(shè)計值中次剪力應(yīng)參與組合

參與組合的次彎矩、次剪力的預(yù)應(yīng)力分項系數(shù)應(yīng)取1.0

第三尺節(jié)矩次辱彎矩毅計算顏方法一、躺彎矩頁面積河法（覆力法帽）

二、議等效吊荷載筒法（T.冤Y.林法蔽）結(jié)論:

彎矩架面積初法（少力法謀）計拒算次溜彎矩慌的結(jié)洋果與豪采用翻等效渴荷載婆法（T.鉤Y.林法秤）一將致

彎矩昌面積圍法（匯力法蛙）適用盆于主閉彎矩護(hù)圖簡拍單且周結(jié)構(gòu)懷超靜蠶定次囑數(shù)較設(shè)低情疑況等效覺荷載誼法（T.將Y.林法棍）更適搞用于餐主彎第矩復(fù)倘雜和資結(jié)構(gòu)眉超靜概定次頂數(shù)較嘆多情赤況三、房誠例題【解】1、確建定等荒效荷肚載拋物堆線預(yù)纏應(yīng)力憤筋向轎上的呆等效東均布暑荷載結(jié)論敲：次彎牌矩與架外荷隨載引喜起的察跨中切截面細(xì)彎矩爐同向逐，對憑跨中煮截面委不利次彎緒矩與碑外荷伐載引濱起的背支座孝截面恥彎矩究反向幣，對喂支座浩截面塑有利→輩在進(jìn)霸行正飯截面屠受彎浸承載宰力計翁算及留抗裂戰(zhàn)驗(yàn)算輪時，跨中女截面弟：+辮1.換2支座走截面激：—1退.0第四眨節(jié)醉壓力每線、謙線性期變換下與吻椅合束一、背“壓被力線答”

概念預(yù)壓紫力和碑荷載頓引起資截面患上的室應(yīng)力瀉分布倚可視遍為一晚個壓忽力產(chǎn)煎生，偷其作濟(jì)用點(diǎn)吳稱為壓力達(dá)中心.結(jié)構(gòu)哈中各嫁截面貌上壓字力中草心的神連線倘稱為壓力案線。

壓力紡線概囑念分搭析【例2】試確霜定雙拉跨連槳續(xù)梁務(wù)由預(yù)鞋應(yīng)力膝引起扎的壓否力線蛙，預(yù)茅應(yīng)力光筋沿秩整個兇梁長傍的偏愉心距擋為ep。【解】預(yù)應(yīng)手力筋句引起握的彎老矩由預(yù)菠應(yīng)力倆筋引士起雙劉跨連錫續(xù)梁捕彎矩羊圖二、沙“線浙性變收換”撲概念在超凱靜定器結(jié)構(gòu)壟中，梅當(dāng)預(yù)胖應(yīng)力通筋在帳中間灣支座全上移矛動到認(rèn)新位斤置時尿能保持匪預(yù)應(yīng)喊力筋框的外釋形不哪變（彎躺曲度-曲率權(quán)及彎唱折角用不變參）和保持存邊支重座上第的偏卻心距漆不變，則攤稱超睜靜定舌預(yù)應(yīng)嘗力混仗凝土戴結(jié)構(gòu)獎中的孩這根武預(yù)應(yīng)丙力筋聞的輪積廓線此為線花性變惠換(Li殿ne啄ar衡t充ra倉ns匙fo縫rm匹at世io蠅n)概念返回三、煤“吻詢合束關(guān)”概墓念吻合光束(co幻玉nc量or匠da蘭nt尚c幫ab譜le)-預(yù)應(yīng)分力產(chǎn)嘆生的語壓力詠線與臟預(yù)應(yīng)陵力筋不的重碼心線時相重神合的典預(yù)應(yīng)爪力束脅。

預(yù)應(yīng)很力吻糟合束扣在超胳靜定件結(jié)構(gòu)逢中不計產(chǎn)生飽次反耐力和鵝次彎忍矩

在連拳續(xù)梁右結(jié)構(gòu)黃中，按照柔外荷寒載產(chǎn)炸生的嬸彎矩魄圖的婦比例到形成

預(yù)應(yīng)盒力筋族采用嘗吻合刷束布緒置可氣避免禾次彎永矩的膀計算南，但鹽對結(jié)雹構(gòu)性淋能而鈴言這侵種布恐置并殿不是柄一種境理想唯的布陜置，伸有時舉要利恒用次獸彎矩恐來改嘴善結(jié)港構(gòu)在匯使用巴荷載述下的企性能

隔簡支艱梁中優(yōu)的每屆一根辛預(yù)應(yīng)倍力束賴都是祝吻合塘束第五塌節(jié)座荷載地平衡謠法

超靜乎定結(jié)煌構(gòu)分拒析方妨法-T愚.L底.法（僚林同粘炎法彩），即摔利用本預(yù)應(yīng)亭力筋踢產(chǎn)生抖的等觸效荷洗載平錫衡部浴分或柜全部口外荷左載-估算棵結(jié)構(gòu)抗構(gòu)件書中預(yù)轟應(yīng)力劃筋的綢數(shù)量跟、布盆置形渠式

若預(yù)驅(qū)應(yīng)力厚筋產(chǎn)搜生的界等效帽荷載寧與外償荷載孔相等桿，則漸整個挑預(yù)應(yīng)嘆力構(gòu)香件處僅于均女勻受妖壓狀氧態(tài)，勇構(gòu)件孕彎曲擱變形臂為零

為保明證荷剪載平洲衡，帆簡支侵梁的躲預(yù)應(yīng)科力束條形心穗必須敞通過歡截面喜重心扭，即謝端部愁預(yù)應(yīng)臘力束浮的ep=0

連續(xù)木梁的壟預(yù)應(yīng)仙力束刪形心困必須怠通過宏邊跨營外端輛的截淋面重倡心，蔽即，所邊跨艷外端休預(yù)應(yīng)帆力束竿的ep=02、懸敗臂梁妄的荷依載平掠衡3、連據(jù)續(xù)梁篩的荷滑載平川衡4、板塔的荷盆載平顆衡法

板處辭于水替平而溝不彎宰曲第六曲節(jié)扔預(yù)應(yīng)主力混革凝土游連續(xù)伐梁設(shè)鑼計一、目預(yù)應(yīng)腫力混賠凝土法連續(xù)臨梁的析試驗(yàn)單研究預(yù)應(yīng)弓力混紙凝土威連續(xù)偶梁的朽主要隱試驗(yàn)位結(jié)果夢：

預(yù)應(yīng)愉力混叔凝土拖連續(xù)地梁在開裂同前保嬌持彈寶性，按五彈性振理論太計算倍的內(nèi)侍力在鋤截面高計算朱中可腸相疊門加

預(yù)應(yīng)薪力混慨凝土怖連續(xù)爪梁在開裂男后有掩一定踐的內(nèi)輔力重險分布，但驢仍可塘用彈懂性理撓論計脊算的佳內(nèi)力殼相疊歇加，淚其結(jié)故果基擦本正批確

在驗(yàn)越算正壘常使鎮(zhèn)用極另限狀山態(tài)時鄉(xiāng)豐，應(yīng)膊按彈民性分脈析方主法，好考慮印由于緣瑞預(yù)應(yīng)獄力產(chǎn)沸生的漢次彎與矩和苦次反宗力

在極汁限狀甩態(tài)，有誕粘結(jié)久預(yù)應(yīng)宮力連嫂續(xù)梁相在配微筋率騙不高棄的情樂況下丘，一般暢能在須臨界林截面俊處形結(jié)成塑刑性鉸，使舊梁可振能變亂成靜鄰定體至系，牌并產(chǎn)暗生內(nèi)危力重般分布

使用曲階段券，次敲反力攏基本午不變極限毛狀態(tài)犧，次業(yè)反力秒有一限定的勸減少

說明脈次反去力只弊是在竊臨界朱截面暑處由辱于預(yù)斜應(yīng)力桑筋過咽大的脖塑性柱變形歸而消領(lǐng)失

在承亞載能覺力極仿限狀稻態(tài)時沈，當(dāng)x＞0.昂3h0時，墳不應(yīng)你考慮革內(nèi)力臨重分章布，檔即可償用彈性算分析蜻方法，考黃慮次河彎矩剛、次袋剪力質(zhì)和次派反力歇的影近響當(dāng)x≤悼0.呢3h0時，貝可考悟慮內(nèi)殲力重巨分布誰，即拾可采扯用塑性借極限崇分析刪方法，不害考慮花次彎楊矩、弟次剪旁力和其次反姑力的舞影響

內(nèi)支延座的振剪力袍常常寶較大構(gòu)，要新防止四剪切遠(yuǎn)破壞乞先于招彎曲遵破壞助。

在內(nèi)仔支座萍處應(yīng)提重視閃剪切此承載涉力的語驗(yàn)算為了編提高破內(nèi)支妖座的捎抗裂師和承暈載能題力，繡可對渡內(nèi)支短座的嫩梁端擔(dān)加腋尚，加腋廢高度(0蒼.2

0.塊3)拐h，長度(0肆.1

0.蛋15像)l。此時該，可蠶忽略紛梁端糾加腋抽對結(jié)化構(gòu)內(nèi)蟻力分欄析的退影響質(zhì)。二、指預(yù)應(yīng)蜜力混豬凝土問連續(xù)反梁的沃設(shè)計驢步驟1、材物料選朋擇GB乒50家01逗0—界20喊02：

預(yù)應(yīng)幕力筋咽宜優(yōu)漏先采高用有知粘結(jié)嘗或無爆粘結(jié)預(yù)應(yīng)橫力鋼懸絞線版、鋼方絲當(dāng)抗余裂要繩求較疲高時升，可跌選用低松約弛鋼籍材

非預(yù)宇應(yīng)力角鋼筋宜采恐用HR蠻B4蕩00級（菌新Ⅲ級）鋸和HR錦B3云35級鋼爐筋，也策可采規(guī)用HP衡B2鋤35級鋼亦筋和RR級B4京00級鋼各筋

預(yù)應(yīng)力補(bǔ)混凝是土結(jié)僅構(gòu)的麗混凝非土強(qiáng)貧度等帶級不宜泰低于C3濃0當(dāng)采呢用預(yù)魔應(yīng)力攀鋼絞飯線、刃鋼絲垂、熱蝴處理繩鋼筋卵作為舍預(yù)應(yīng)掠力鋼圈筋時榨，混首凝土噸強(qiáng)度諒等級不宜熟低于C4象02、構(gòu)嬸件截添面尺鑰寸估金算構(gòu)件嫂截面減尺寸

跨度、荷載續(xù)情況以及抗裂孟要求等有幸關(guān)PP飯C連續(xù)殼梁高屢跨比h/魂l=寺1/訪13

1/枯25，寬高員比b/跳h=耍1/幟3

1/瓦6

梁寬捏與同誤一水爹平高禾度處輪配置突的預(yù)粱應(yīng)力粱筋束塵數(shù)有暫關(guān)當(dāng)截誓面配只置一借束預(yù)覆應(yīng)力喬筋時權(quán)，b=幸25搖0

30服0m揉m；當(dāng)截胞面配思置二興束預(yù)曾應(yīng)力威筋時晨，b=嘴30攜0

40淋0m剃m。3、外荷膀載（政包括封地震爐荷載獨(dú)）作致用下偶的內(nèi)耍力計投算及群內(nèi)力宵組合按照戚彈性偉方法憂計算孫外荷駐載作否用下堡的內(nèi)挨力，丸并求恰得承漆載力膝計算兔的基丹本組取合、金正常脹使用床極限述狀態(tài)雜下的薯標(biāo)準(zhǔn)種組合斧、準(zhǔn)凍永久寒組合注意繭：計歲算中廊暫不葉包括廁次內(nèi)稼力—初步嘆的內(nèi)呢力組勝合4、預(yù)康應(yīng)力藥筋的搶布置指及配敬筋估鉆算

預(yù)應(yīng)雞力筋瘡的布檢置原核則

預(yù)應(yīng)談力筋乘的外凈形和貴位置課應(yīng)盡靜可能鍛與彎兄矩圖天一致

為獲跨得較斧大的春截面娛抵抗弱矩，漲控制排截面傻處的午預(yù)應(yīng)哀力筋血應(yīng)盡貧量靠賴近受蹄拉邊絹緣布奧置，扁以提擊高其燒抗裂柜及承測載能濟(jì)力

盡量坡減少宜預(yù)應(yīng)厭力筋貍的摩宋擦損脹失和認(rèn)錨具膊損失調(diào)，以課提高丈構(gòu)件甩的抗讀裂度

為便漆于施僚工及活減少爛錨具捐，預(yù)峰應(yīng)力液筋盡挨量連酬續(xù)布盯置

綜合認(rèn)考慮步有關(guān)現(xiàn)其它坊因素夠（保護(hù)自層厚蜜度、捐防火扔要求輔、次設(shè)彎矩浙、構(gòu)書造要饅求等）

預(yù)應(yīng)據(jù)力筋初的配助筋估司算⑴朽按裂指縫控汁制要春求估品算（廣假義拉貨應(yīng)力仰限制鎮(zhèn)系數(shù)刃法）⑵允按受預(yù)彎承飄載力練要求姿估算⑶抗按荷蓋載平河衡法劃估算

平衡灣荷載疏選擇

預(yù)應(yīng)蒸力筋級估算5、預(yù)警應(yīng)力磁作用嬸下的注內(nèi)力低計算6、正峰截面賭承載袖力計宅算7、裂車縫寬周度驗(yàn)?zāi)杆?、斜擾截面污承載因力計截算按裂喂縫控竟制設(shè)作計建慢議分粉別驗(yàn)萄算結(jié)座構(gòu)控歇制截模面在學(xué)荷載假標(biāo)準(zhǔn)源組合淚和準(zhǔn)烤永久笑組合超下的晝名義抱拉應(yīng)溝力值冰，即若不精能滿已足上躬述要圓求，臨則需準(zhǔn)調(diào)整受預(yù)應(yīng)蘿力筋張的面錢積，州重新把計算表。9、反茅拱及晨撓度轟驗(yàn)算10、施電工階包段驗(yàn)堪算一般政來說皮，PP疼C連續(xù)爺構(gòu)件手的撓俘度是隸能達(dá)限到設(shè)興計要量求。11、繪姻制結(jié)怒構(gòu)施崇工圖施工馬圖包擔(dān)括：非預(yù)呈應(yīng)力汗筋配己筋圖彼、預(yù)母應(yīng)力岡筋坐符標(biāo)位獄置圖汁、局迎部承坑壓墊院板及岔配筋朱圖、刷錨具陸種類臨及有據(jù)關(guān)施閘工說伴明等納。

復(fù)習(xí)撇：P9矩2-勝99眼[例6-錦5]第七約節(jié)狂預(yù)應(yīng)漂力混佛凝土肢框架光結(jié)構(gòu)滅設(shè)計預(yù)應(yīng)古力混擁凝土確框架典結(jié)構(gòu)深設(shè)計薦步驟

預(yù)應(yīng)緊力混就凝土藏連續(xù)雀梁基本寫相同1、材料危選擇2、構(gòu)件上截面踏尺寸應(yīng)估算構(gòu)件致截面有尺寸

跨度沸、荷小載情燙況以譜及抗沉裂要礦求等司有關(guān)PP說C框架行梁高眨跨比h/朵l=意1/伐12

1/索25，經(jīng)濟(jì)著跨度l=散15

25述mm。梁寬都與同電一水揪平高噴度處寄配置灰的預(yù)蹦應(yīng)力香筋束胞數(shù)有謙關(guān)，淹當(dāng)截翁面配豆置一守束預(yù)掠應(yīng)力口筋時閑，b=匯25圈0

30辜0m掌m；當(dāng)截聞面配明置二著束預(yù)動應(yīng)力鼓筋時蛛，b=立30永0

40少0m途m。對柱幅寬，榨除與搏柱網(wǎng)霉尺寸樸有關(guān)凳外，全應(yīng)滿近足梁墻預(yù)應(yīng)叨力筋克與柱塔縱向骨鋼筋米的構(gòu)慚造要忌求。3、外荷災(zāi)載（要包括趴地震置荷載潑）作擴(kuò)用下周的內(nèi)塊力計太算及潔內(nèi)力滅組合4、預(yù)捎應(yīng)力雨筋的勺布置亡及配厘筋估奏算

預(yù)應(yīng)跡力筋枯的布字置原打則

預(yù)應(yīng)強(qiáng)力筋脾的外窮形和姻位置住應(yīng)盡悉可能吼與彎采矩圖畝一致

為獲錄得較妥大的平截面摧抵抗芒矩，琴控制他截面當(dāng)處的襪預(yù)應(yīng)冷力筋崖應(yīng)盡褲量靠叨近受誼拉邊頂緣布咳置，霜以提射高其河抗裂古及承逝載能魚力

盡量績減少橫預(yù)應(yīng)費(fèi)力筋倘的摩它擦損