预应力混凝土受弯开裂截面应力计算方法对比

郑毅敏 王怀清 赵 勇，*

(1．同济大学建筑工程系，上海200092;2．同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司，上海200092)

1 引言

非预应力筋应力是混凝土受弯构件正截面裂缝宽度验算以及疲劳验算中一项重要计算内容。《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)［1］(以下简称《规范》)第7．1．3条给出了预应力混凝土构件开裂截面应力分析的基本假定，同时第7．1．4条给出了受拉区纵向钢筋等效应力的简化计算公式。但对于受压区混凝土法向应力图，二者取法不同，其中第7．1．3 条取为三角形，而第7．1．4 条则取为抛物线形。采用不同受压区混凝土法向应力图对计算结果的影响值得研究，特别是当混凝土强度较低或预应力度较大时，预应力混凝土构件在正常使用极限状态下受压区混凝土进入塑性的程度将较大。本文在平截面假定的基础上，推导了混凝土本构模型取为三角形和抛物线形时非预应力筋应力计算公式，通过算例对不同算法的结果进行了对比与分析，并讨论了折减弹性模量的取值。

2 计算方法的建立

2．1 基本假定

《规范》第7．1．3条对开裂截面应力计算的基本假定为:① 截面应变保持平面;②受压区混凝土的法向应力图取为三角形;③不考虑受拉区混凝土的抗拉强度;④采用换算截面。其中对第③条、④条假定已为业界普遍认可，但对第①条、②条仍然存在争议。

在平均应变层面以及受弯承载能力极限状态下，正截面符合平截面假定已成共识，但对于正常使用极限状态下，国内外关于平截面假定仍存有不同看法。……