PC钢棒预应力混凝土板变形及裂缝性能试验研究

摘要

PC钢棒是一种新型中等强度（970MPa和800MPa）混凝土结构用预应力钢筋。对中等跨度预应力混凝土板，在满足承载能力极限状态下，配置高强钢绞线往往配筋量较少，配筋率过低，其正常使用状态下变形和裂缝难以控制；在满足承载能力极限状态下，配置PC钢棒预应力混凝土板变形和裂缝易于控制，PC钢棒强度能够充分发挥。针对PC钢棒与混凝土的粘结性能、不同张拉控制应力水平和配筋率对变形和裂缝的影响的问题，本文开展了配置PC钢棒预应力混凝土板变形和裂缝开展规律的试验研究，主要研究内容如下：
　　开展了28块计算跨度为3.9m的配置PC钢棒预应力混凝土单向简支板的变形和裂缝开展规律的试验研究。试验板按PC钢棒强度等级（970MPa、800MPa）和直径（9mm、7mm）分为四组，每组7块板张拉控制应力水平分为0.4fptk、0.5fptk、0.6fptk、0.7fptk四个等级，相对受压区高度分为0.05、0.10、0.15、0.20、0.25五个等级。通过试验获得了配置PC钢棒预应力混凝土板的开裂弯矩、荷载—位移曲线、板侧和板底的裂缝分布和开展等。
　　基于试验结果，在裂缝综合理论基础上，针对PC钢棒与混凝土的粘结性能和普通钢筋、钢绞线有较大不同，拟合得到PC钢棒与混凝土的相对粘结特性系数和考虑裂缝间混凝土自身伸长对裂缝宽度的影响系数，提出了适用于配置PC钢棒预应力混凝土板的平均裂缝间距和平均裂缝宽度计算公式。采用双折线形式拟合得到配置PC钢棒预应力混凝土板短期刚度计算公式。试验板的位移延性系数均大于2.02，说明配置PC钢棒预应力混凝土板具有较好的延性。本文为PC钢棒预应力混凝土板变形和裂缝的计算与设计提供了参考依据。

目录

PC 钢棒预应力混凝土板变形及裂缝性能试 验研究

EXPERIMENTAL EXPERIMENTAL STUDY ON DEFORMATION AND CRACK PROPAGATION OF PR ESTRESSED CONCRETE SLABS REINFORCED WITH PCB

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 我国混凝土结构用钢筋的发展历史

1.1.2 PC钢棒在预制构件中的适用性探讨

1.2 预应力混凝土构件刚度和裂缝理论分析

1.2.1 刚度计算理论

1.2.2 裂缝计算理论

1.3 研究的目的和内容

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

第2章 PC钢棒预应力混凝土板的设计和试验方案

2.1 板的设计

2.1.1 试验板的基本参数

2.1.2 预应力混凝土板的配筋

2.2 PC钢棒预应力混凝土板张拉台座设计

2.2.1 预应力混凝土板张拉台座方案

2.2.2 张拉台座的设计

2.3 预应力混凝土板的浇筑和养护

2.4 试验板的加载及测试方案

2.4.1 试验仪器的布置

2.4.2 试验板的加载制度

2.5 本章小结

第3章 试验现象和总结

3.1 PC钢棒力学性能

3.2 混凝土力学性能

3.3 试验现象

3.3.1 一般描述

3.3.2 板B-1、B-8、B-15、B-22试验现象

3.3.3 板B-2、B-9、B-16、B-23试验现象

3.3.4 板B-3、B-10、B-17、B-24试验现象

3.3.5 板B-4、B-11、B-18、B-25试验现象

3.3.6 板B-5、B-12、B-19、B-26试验现象

3.3.7 板B-6、B-13、B-20、B-27试验现象

3.3.8 板B-7、B-14、B-21、B-28试验现象

3.4 试验结果和总结

3.4.1 试验结果

3.4.2 试验总结

3.5 本章小结

第4章 PC钢棒预应力混凝土板变形及裂缝的研究

4.1 PC钢棒预应力混凝土板裂缝分析

4.1.1 平均裂缝间距计算

4.1.2 裂缝宽度的计算

4.2 PC钢棒预应力混凝土板的变形研究

4.2.1 刚度计算公式的拟合

4.2.2 PC钢棒预应力板跨中挠度的计算和实测结果对比分析

4.3 PC钢棒预应力混凝土板的延性分析

4.3.1 延性的基本概念

4.3.2 PC钢棒预应力板的位移延性的分析

4.4 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授权说明

《学位论文出版授权书》

致 谢