预应力活性粉末混凝土简支梁挠度试验分析.pdf
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1、2 0 1 2年 第 1 2 期 (总 第 2 7 8期) Nu mb e r 1 2 i n2 0 1 2 ( T o t a l No 2 7 8 ) 混 凝 土 Co nc r e t e 理论研究 THEoRETI CAL RES EARCH d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 3 5 5 0 2 0 1 2 1 2 0 0 7 预应力活性粉末混凝土简支梁挠度试验分析 曹霞 。鲁胜虎 ,钟翔 ( 1 桂林理工大学 广西建筑工程检测与试验重点实验室,广西 桂林 5 4 1 0 0 4 ;2 广西建筑科学研究设计院,广西 南宁 5 3 0 0 0 5
2、 ) 摘要: 将活性粉末混凝土应用于无黏结预应力结构中, 由于其超高的强度使得结构或构件的截面可以进一步减小 , 而构件的刚度能 得到很好的保证; 通过 8 根无黏结预应力活性粉末混凝土简支梁的试验, 针对不同非预应力钢筋配筋情况下简支梁张拉阶段的反拱和加 载阶段 的挠度进行研究 , 通过 对比构件 挠度及反拱的试验值和计算值得 出无黏结预 应力活性粉末混凝 土简支梁开裂前 的刚度与普通混 凝土的取值 相同为 0 8 5 E 1 ; 钢纤维活性粉末混凝 土相 比一般混凝土提高了梁的整体 刚度 ; 预压 区非预应力钢筋配筋提高 , 梁在 张拉阶段 的 反拱值降低 ; 提 高受压 区非预应力钢筋配
3、筋率能有效约束裂缝 的发展 , 降低梁在加载阶段的挠度。 关键词 : 无黏结 预应力 ;活性粉末混凝土 ;挠度 ;试 验分析 中图分类号 : T U5 2 8 0 l 文献标志码 : A 文章编号 : 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 2) 1 2 0 0 1 7 0 4 Be ndi ng e xpe r i me nt al a nalys i s of unb oun de d pr e s t r e s s e d r ea c t i ve powde r c onc r e t e be am CAO Xi a 1 , LU S h e n g - h u , ZH
4、ONG Xi a n g ( 1 G u a n g x i Ke yL a b o r a t o r yo f Co n s t r u c t i o n a l E n g i n e e ri n g T e s t , G u i l i nUn i v e r s i t yo f T e c h n o l o g y , Gu i l i n 5 4 1 0 0 4 , C h i n a ; 2 G u a n g x i I n s t i t u t e o f B u i l d i n g Re s e a r c h a n dD e s i g n , Na n
5、 n i n g 5 3 0 0 0 5 , C h i n a ) Abs t r ac t : Th e r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e u s e d i n u n b o n d e d p r e s t r e s s i n g s t r u c t u r e, b e c a u s e o f i t s u l t r a hi【g h s t r e n g t h ma d e s t r u c tur e o r t h e c o mp o n e n t o f s t r u c tur e s c
6、o u l d b e fi n t he r r e d u c e d, a n d t h e s t i f f n e s s s o f c o mpo n e n t c o u l d b e g u a r a n t e e d I t wa s a b o u t 8 u nb o un d e d p r e s t r e s s e d r e a c t i v e po wd e r c o n c r e t eb e a ms t e s t , a c c o r d i ngt odi ffe r e n t a mo u n to f r e inf
7、o r c e me n to f p r e s t r e s s e d r e i n f o r c e db e a m, r e s e arc ht h earc ho f n s i o n s t a g e a n d t h e d e fle c t i o n o f l o a d i n g s t a g e , b y c o mp a r i n g t h e c a l c ul a t e d v a l u e s and e x p e r i me n t a l v a lue s o f t h e c o mpo n e n t d e
8、fle c t i o n a n d t h e arc h c o n c l u d e d tha t t h e s t i f fne s s o f p r e s tre s s e d c o n c r e t e b e a m r e a c t i v e p o wd e r c o n c r e t e b e f o r e c r a c k i n g wa s 0 8 5 Ea s o r d i na r y c o nc r e t e b e a m c o mp are d wi t h n o r m a l c o n c r e t e,
9、s t e e l fi be r c o nc r e t e r e a c t i v e po wd e r c o n c r e t e i mp r o v e th e o ve r a l l r i g i d i t y o fbe am s, i nc r e a s i n g t h e s t e e l r e i n f o r c e m e n t o fb r i d g e b o t t o m c o n t rib u t e s t o r e d u c e th e arc h va l u e o f b e am i n t h e t
10、 e ns i o n s t a g e ; i mp r o v e t h e s t e e l r e i n f o r c e me n t r a t i o o f b e am t o p, c o ul d b e e ffe c t i v e l y c o n s t r a i n t t h e c r a c ks d e v e l o p m e n t , a n d r e d u c e t h e d e fle c t i o n o f t h e b e a m i n t he l o a d i n g s t a g e Ke ywor
11、 ds : u n bo n d e dp r e s t r e s s e d; r e a c t i vep o wd e r c o n c r e t e ; d e fl e c t i o n; e x p e ri me n t a l an a l y s i s 1 试 验 概 况 1 1 试件 制作 本次试验共制作了 8根无黏结预应力活性粉末混凝土简 支梁 , 梁长 2 0 0 0 m r n , 截面为 1 2 0 mmx l 5 0 mr f l , 根据不同的j 预应力配筋情况把梁分为4组, 每组 2根。 为了防止发生斜截面 剪切破坏 , 保证斜截面有足够强度,
12、经计算在两加载点处配置 直径为 4间距为 1 0 0 t n n l 的箍筋 , 而在跨 中两集 中荷载 区段 , 箍 筋间距为 1 8 0 i n r n 。 非预应力筋钢筋采用 H P B 2 3 5 , 预应力筋线 型为直线型, 采用 1 根直径为 1 5 2 mm预应力钢绞线 , 由于活 性粉末混凝土的抗压强度很高, 因此 , 不需进行局部承压设计。 梁 的配筋 图见图 1 所 示。 表 1 预应力混凝土试件设计表 4 1 0 0 4 1 8 0 图 1梁配筋 图( 单位 : mm) 1 2 加 载 方案 ( 1 ) 挠度利用百分表测得 , 试验中 8根预应力试件挠度测 点布置相同,
13、每根试件共有 5 个测点 , 分别在三分点加载处 、 跨 中处和两端支座处各布置一个, 加载过程中( 张拉过程) 记录下 各级百分表所示读数 , 具体布置见图2 。 收稿 日期 :2 0 1 2 - 0 6 1 2 基金项目:广西建筑工程检测与试验重点实验室资助课题( 1 1 - C X 一 0 4 ) ; 研究生创新项目( 2 0 1 1 1 0 5 9 6 0 8 1 4 M1 1 ) ; 科技攻关项目( 桂科攻0 9 9 5 0 0 4 ) 1 7 酉分 图 2 百分表布置图( 单位 : mm) 图 3 试验梁加载 ( 2 ) 正式加载_3 _ 。 荷载分级。 在荷载加至开裂荷载计算值
14、的 9 0 之前 , 每级荷载取标准荷载的 1 0 ; 当荷载加至开裂荷 载计算值的9 0 后 , 每级加载取标准荷载的 5 , 直至第一条裂 缝 出现 。 开裂后 , 每级加 载取 为标 准荷 载的 1 0 ; 加载到达 承载 力试验荷载计算值的 9 0 后 , 每级加载值取标准荷载值的 5 。 每加一级 , 停歇 1 0 mi n 。 2 反拱分析 2 1 张 V - 力一 反 拱 曲线 在张拉阶段, 试件在预应力作用下产生反拱 , 张拉过程中 通过百分表测量各级反拱值。 图4 7为每级张拉力与反拱值的 曲线图, 从图中可以看出, 8根梁的张拉力一 反拱曲线非常相似, 在开始阶段都有一些弯
15、折 , 这是由于钢绞线的位置偏差引起的 摩擦 力的差异或 锚具和钢 绞线还没相互 挤压而产生 细微 的滑 移 , 使得反拱值还不稳定, 当达到一定的张拉力后, 曲线呈现明 显的线性增长, 这说明在试验张拉阶段 , 预拉区混凝土没有出 现裂缝, 构件还处于弹性工作状态 , 这与试验现象相符; 从图中 还可以看出, 每组梁的两根梁的曲线都有不同的偏差 , L l 、 L 2 、 L 3 梁的两曲线较近 , 说明这几组中两根梁的预应力损失较为接近。 l 8 反 拱 mm 图 4 L 1梁的张拉力一 反拱 曲线 3 5 3 0 2 5 2 0 一 1 5 1 0 0 5 0 反拱 mm 图 5 L 2
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