后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁預(yù)應(yīng)力摩擦損失的理論研究

黃 穎，房貞政，高 杰

(1．福建船政交通職業(yè)學(xué)院建筑工程系，福建福州 350007;2．福州大學(xué)土木工程學(xué)院，福建福州 350116)

0 引言

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算中，預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算與分析是十分重要的，各國規(guī)范對此都給出了詳細(xì)的計(jì)算公式［1－3］，在分項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算中，預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁之間的摩擦損失約占總損失的20%［4］，多項(xiàng)實(shí)測試驗(yàn)表明［5－6］，預(yù)應(yīng)力管道摩擦損失實(shí)測值相比按照現(xiàn)有規(guī)范計(jì)算的理論值大．規(guī)范中對于預(yù)應(yīng)力鋼筋彎曲孔道的摩擦損失得到的公式是基于赫茲(Hertz)理論中的光滑非協(xié)調(diào)接觸［4］，認(rèn)為彎曲孔道處對混凝土產(chǎn)生的徑向壓力是均勻的，預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土接觸面產(chǎn)生均布正應(yīng)力或者球狀分布應(yīng)力，如圖1(a)所示，得到的摩擦損失公式為:

但是事實(shí)上，預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉時(shí)，特別是在彎曲孔道處對混凝土產(chǎn)生較大的徑向壓力，使此處的混凝土產(chǎn)生局部變形，因此，此處的預(yù)應(yīng)力鋼筋和混凝土接觸面之間接觸正應(yīng)力不能被簡化為均布正應(yīng)力或者球狀分布應(yīng)力，應(yīng)該是一種非均勻分布應(yīng)力［7－8］，如圖1(b)所示．針對連續(xù)型布筋和分段型布筋兩種型式，認(rèn)為彎曲孔道處的徑向壓力p是非線性分布，也就是不均勻分布，利用庫侖摩擦定律，預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道之間的摩阻力正比于接觸應(yīng)力，接觸應(yīng)力通過平面幾何分析與徑向壓力p建立關(guān)系，因此推得預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道之間的摩阻力也是非線性的，以此推……