跨间竖向荷载作用下预应力框架内力重分布的试验研究

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本文通过对两榀近于足尺的后张有粘结预应力框架在跨间竖向荷载作用下的试验研究,探讨了预应力框架内力重分布问题,从塑性内力重分布入手分析了次弯矩对框架弯矩调幅的影响以及影响内力重分布的其他主要因素,得到一些概念性的认识和结论:(1)对后张有粘结预应力框架可进行适当调幅。调幅的大小视设计时的具体情况而定。(2)次弯矩的调幅作用非常明显,当相对受压区高度较小时,次弯矩对调幅的影响作用也小;反之,当相对受压区高度较大时,次弯矩对调幅的影响作用越大,有时,甚至起控制作用。(3)次弯矩的调幅和荷载弯矩调幅两者紧密相关,可以相互转化,此消彼涨,。随着框架梁相对受压区高度的增加,次弯矩调幅百分比有所增加,但荷载弯矩调幅百分比却以更大幅度降低。(4)设计调幅时,需考虑次弯矩调幅,但当次弯矩很大时,把次弯矩完全作为调幅是不适当的,应当有一相应的折减系数。(5)初始次弯矩的存在,推迟了梁端塑性铰的出现,也就是说降低了弯矩重分布对梁端转动能力的要求,从而有可能提高总调幅能力。但相对受压区高度较小时,截面本身具有足够的转动能力,此时次弯矩的存在不会影响框架结构的极限承载能力;当相对受压区高度较大时,截面本身的转动能力较小,此时次弯矩可以通过提高截面的转动能力而提高框架结构的承载能力。(6)横向约束的存在减弱了张拉在框架梁中形成的轴向力,从而减小在框架梁中预压应力,横向约束越强,它的影响就越大。但它仅影响轴向力形成的预压应力,对竖向等效荷载形成的预压应力没有影响。(7)在预应力框架中,一般情况下,横向约束次弯矩和等效荷载次弯矩同向,它同样影响总次弯矩的大小,横向约束越强,横向约束次弯矩就越大,在次弯矩调幅中所占的比例就越大。(8)在框架中柱子的开裂对调幅也有一定的影响,柱子开裂相当于增强了梁端的转动能力,从而有可能提高了梁端的调幅能力。(9)次弯矩的存在对开裂荷载有较大的影响,在单层单跨框架中增加了梁端的开裂荷载,降低梁跨中的开裂荷载。从而缩短了两者的差值,使框架受力更加合理。
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