基于可靠度的无粘结预应力混凝土梁预应力筋极限应力增量研究

作     者：闫佳慧 

作者单位：沈阳大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨春峰

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：无粘结预应力混凝土 极限应力增量 可靠度 极限状态方程 荷载效应 

摘      要：预应力技术是我国建筑业十项新技术子项技术之一,其中的无粘结预应力混凝土结构技术具有施工简单、易于维护等特点,在工程中得到了一定程度的应用。因无粘结筋与混凝土之间变形不协调,受弯构件正截面不符合平均应变平截面假定,致使无粘结预应力筋极限应力确定成为难题,同时也给无粘结预应力混凝土受弯构件可靠度分析带来困扰。为此,主要开展了两项研究工作:一是以无粘结部分预应力混凝土梁正截面承载能力极限状态方程为基础,通过对抗力各设计变量的统计分析,整理出极限状态方程中关于抗力及荷载的随机变量的统计参数和分布类型,运用一次二阶矩法求解结构可靠度,计算出不同荷载效应比下、不同活荷载类型下的结构可靠度水平,并对相关设计变量进行了敏感性分析。二是以目标可靠度指标为基础,通过对影响无粘结筋极限应力增量的各类因素和各种计算公式分析,确定了通过引入修正系数来考虑可靠度水平对极限应力增量的影响,计算了不同修正系数对应的抗力计算模式不确定性系数相关统计参数,给出了基于可靠度的无粘结预应力筋极限应力增量的计算公式。上述研究结果表明:随荷载效应比增大,平均可靠度指标整体上减小。预应力筋有效高度、混凝土强度等级、非预应力筋截面面积及构件截面尺寸对可靠度指标影响不显著;非预应力筋强度等级、计算模式不确定性系数对可靠度指标影响较为明显。在不改变规范现有模式情况下,通过引入修正系数,确立的基于目标可靠度的极限应力增量计算公式具有较高的精度和安全储备。