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金属波纹管预应力混凝土梁和塑料波纹管桥梁的比较
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金属波纹管预应力混凝土梁和塑料波纹管桥梁的比较

作者:金属波纹管桥梁  来源:金属波纹管和塑料波纹管  发表时间:2018-08-13  浏览:0

   

1、金属波纹管预应力混凝土梁

  预应力混凝土梁PCB1-1、PCB1-2、PCB1-3和PCB1-4是采用金属材质波纹管,孔道压浆饱满度分别为压浆全空、压浆1/3饱满、压浆2/3饱满和压浆密实四种情况。

  在正式加载前为了检查各仪器仪表是否正常,应对试验梁进行预加载。梁加载初期,施加荷载量较小,梁跨中挠度值、混凝土应变值及钢筋应变值增加速率都较小,且随着荷载的增大呈增大趋势,两者基本呈线性变化。当荷载分别增大到31.6kN、36.8kN、42.5kN和45.3kN时,在试验梁下缘跨中部位出现第一条垂直裂缝,梁开始处于带裂缝工作阶段,此时各梁跨中挠度分别达到1.61mm、1.90mm、2.11mm和2.35mm;随着荷载继续增加,裂缝不断扩展,并相继有新的裂缝出现,裂缝主要分布于梁跨中至加载点区域内,加载点正下方也出现垂直裂缝,加载点和支座之间也有斜向裂缝出现;随着荷载不断增大,挠度和裂缝宽度的发展明显加快,非预应力筋开始屈服,破坏了裂缝附近混凝土之间的粘结,使裂缝增宽,并向上延伸,继而钢筋应力保持不变,应变增大较快,当荷载分别增大到79.1kN、86.8kN、93.2kN和103.7kN时,梁纯弯段上部区域部分混凝土被压碎,承载能力急剧下降,停止加载,试验梁破坏。

  金属波纹管预应力桥梁

2、塑料波纹管预应力混凝土梁

  预应力混凝土梁PCB2-1、PCB2-2、PCB2-3和PCB2-4是采用塑料材质波纹管,孔道压浆饱满度分别为压浆全空、压浆1/3饱满、压浆2/3饱满和压浆密实四种情况。

  在正式加载前为了检查各仪器仪表是否正常工作,应对试验梁进行预加载。正式加载初期,施加荷载量较小,梁跨中挠度值、混凝土应变值及钢筋应变值增大速率都较小,且随着荷载的增大呈增大趋势,两者基本呈线性变化。当荷载分别增大到28.7kN、31.3kN、35.5kN和43.1kN时,在试验梁下缘跨中部位出现第一条垂直裂缝,梁开始处于带裂缝工作阶段,此时各梁跨中挠度分别达到1.41mm、1.52mm、1.84mm和2.06mm;随着荷载不断增加,裂缝也不断扩展,加载点正下方也出现垂直裂缝,加载点和支座之间也有斜向裂缝出现;随着荷载继续增大,挠度和裂缝宽度的发展明显加快,钢筋开始屈服,破坏了裂缝附近混凝土之间的粘结,使裂缝增宽,并向上延伸,荷载继续增加,此时钢筋应力保持不变,应变急剧增大,当荷载分别达到77.3kN、81.8kN、87.2kN和96.3kN时,梁纯弯段上部区域部分混凝土被压碎,承载能力急剧下降,停止加载,试验梁破坏。

塑料波纹管预应力桥梁

  从上述试验过程可看出,金属和塑料两种材质波纹管不同压浆饱满度预应力混凝土梁的破坏过程和破坏形态基本相似,当荷载值较小时,荷载与挠度、混凝土应变和非预应力筋应变基本上呈线性变化,此时梁处于弹性工作阶段,受拉钢筋应变与周围混凝土应变基本同步变形,直到纯弯段受拉区混凝土出现开裂。梁开裂之后,随着荷载继续增大,梁加载点和支座之间不断有新的裂缝出现,原有裂缝将继续发展,同时预应力混凝土梁的挠度急剧增加,变形越来越明显。荷载增大到一定程度,受拉钢筋屈服,裂缝开展宽度和挠度大幅增大,而荷载变化不大,直到梁上部区域部分混凝土被压碎,不能继续承载。

  综上所述,金属和塑料两种材质波纹管预应力混凝土梁的受力过程与普通适筋混凝土梁受力过程基本一致,试验梁的破坏均为受拉钢筋屈服,上部混凝土被压碎不能继续承载。

  金属波纹管孔道压浆饱满度对预应力混凝土梁的抗弯承载力的影响,主要由于孔道压浆饱满度影响预应力混凝土梁的截面面积,导致预应力筋与周围混凝土变形不协调,粘结力退化或失效,降低了预应力混凝土梁跨中预应力筋的拉应力。从预应力混凝土受弯构件承载力计算式可看出,预应力筋拉应力降低,则需要更大的力臂来平衡外荷载在截面处产生的弯矩,致使梁受压区合力点不断上移,受压区高度不断减小,从而降低了预应力混凝土梁的抗弯承载能力,孔道压浆饱满度越小,跨中截面预应力筋粘结力退化程度越大,抗弯承载能力降低越明显。

本文关键词: 金属波纹管桥梁,塑料波纹管桥梁,金属波纹管和塑料波纹管

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