现代预应力结构-第4章.ppt

4.3.2弹性分析方法（二）全截面消压分析法阶段Ⅰ全截面消压分析法—截面应力、应变、内力图4.3.2弹性分析方法（一）全截面消压分析法阶段Ⅱ截面重心处作用虚拟拉力，全截面混凝土应变为零：4.3.2弹性分析方法（一）全截面消压分析法反向虚拟力和作用，等效为偏心距的偏心力3.阶段Ⅲ各分力对F作用点取矩：代入,整理得：求解三次方程得式中：4.3.2弹性分析方法（一）全截面消压分析法由截面力平衡：整理并代入得：4.3.2弹性分析方法（一）全截面消压分析法截面上最终应力受压边缘：应力：应力：4.3.3对两种弹性分析方法的评价法(二)计算过程稍长，但公式较简捷，适用于外弯矩已知的情况；两个方法的基本原理相同；受压区混凝土应力假定为弹性，故应力不能过高不能计算承载力极限状态受压区混凝土应力较高时，将产生非线性变形；筋应力亦可能进入非线性范围或屈服状态“非线性全过程分析法”考虑材料的非线性，可分析计算施加预应力→加荷→截面破坏全过程4.4非线性全过程分析筋与混凝土粘结良好，变形协调；01平截面假定成立；02已知钢筋和混凝土的σ～ε曲线；03混凝土受压边缘达极限应变εcu=0.0033时，截面达到受弯极限承载力；04截面不发生受剪破坏和钢筋粘结锚固破坏。054.4.1基本假定4.4非线性全过程分析有效预应力作用下的截面应力分布作为初始状态截面沿高度划分若干条带，压区≥7条，、作为独立条带，同一条带上应力均匀、相等设定拉区混凝土条带退出工作条件：曲线上，混凝土最大应力；4.4.2分析计算要点01设定合适的收敛判别条件筋转折点应力，筋024.4非线性全过程分析假定受压边缘混凝土压应变；01假设中性轴高度，由平截面假定求各条带应变、应力和内力；02求压区合力C，拉区合力T；03判别C=T？044.4.3分析步骤4.4非线性全过程分析****************概述未开裂正截面的应力分析正常使用阶段开裂截面的应力分析非线性全过程分析正截面受弯承载能力计算01第四章受弯构件正截面分析计算02普通钢筋混凝土构件有两个主要受力阶段：正常使用极限状态；承载能力极限状态预应力混凝土构件有三个主要受力阶段：施加预应力施工阶段；正常使用极限状态；承载能力极限状态一般仅在受拉区配置，少有在受压区配置预应力筋既是施加预应力的媒介，又是构件中承担外荷载作用的抗力主要部分→受力过程复杂4.1概述未开裂截面应力分析以材料力学公式为基础未开裂截面应力分析的几个基本假定：混凝土是匀质弹性材料不考虑徐变、松弛的变化平截面假定成立可采用毛截面几何特征进行分析4.1概述4.2未开裂正截面的应力分析考虑第一批损失发生预应力作用下反拱，自重将产生效应截面混凝土应力：4.2.1施加预应力阶段━━自重弯矩标准值式中，4.2.2正常使用阶段预加力单独作用下截面上的混凝土应力式中： 钢筋应力：4.2.2正常使用阶段加载至受拉边缘混凝土预压应力为零外弯矩作用下：欲使，即则有，称为“消压弯矩”同理，力筋合力点处混凝土法向应力抵消为零时，力筋应力：4.2.2正常使用阶段0504020301加载至受拉边缘即将开裂截面在承受以后，再增加弯矩增量，使受拉边缘混凝土拉应力达到，即：则：而普通混凝土梁：4.2.2正常使用阶段开裂前在荷载的标准组合作用下截面混凝土应力4.3正常使用阶段开裂截面的应力分析当环境条件和使用功能允许时，部分预应力混凝土梁允许开裂，由于裂缝宽度受到限制，受压区混凝土应力较小，视为弹性状态，故开裂截面应力仍可以采用弹性分析方法4.3.1弹性分析方法（一）基本假定：●平截面假定成立 受压区混凝土应力为三角形分布（弹性）不计受拉区混凝土抗拉作用混凝土边缘压应力:弹性分析方法（一）截面应力、应变、内力图4.3.1弹性分析方法（一）平衡条件： 4.3.1弹性分析方法（一）1.已知配筋、截面几何特征值、，求各应力、拉力求解步骤:①假定;