预应力腹板开洞组合梁承载力与预应力筋应力增量计算

李龙起; 曹玉鹏; 杨晓丽; 马志伟; 李栋栋

doi:10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250316001

交通科学与工程 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (1) : 61 -72. DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.20250316001

预应力腹板开洞组合梁承载力与预应力筋应力增量计算

李龙起, 曹玉鹏, 杨晓丽, 马志伟, 李栋栋

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摘要

【目的】构建体外预应力腹板开洞组合梁预应力筋的极限应力增量和受弯极限承载力的理论计算方法。【方法】首先，使用混凝土损伤塑性（concrete damage plasticity,CDP）模型，考虑采用降温法施加预应力所带来的预应力损失，建立体外预应力腹板开洞组合梁的ABAQUS精细数值模型，并对其进行不同类型组合梁的试验校准，验证建模方法的合理性。接着，以预应力度ξ、跨高比λ和预应力筋的型式作为变化参数，设计6根体外有预应力和3根无预应力组合梁试件，重点研究预应力筋应力增量的演变规律，并给出受弯极限承载力的计算假定。最后，通过计算和对比分析，提出适合预应力腹板开洞组合梁的极限应力增量理论计算方法和受弯极限承载力计算公式。【结果】所介绍的体外预应力腹板开洞组合梁各组成部件的建模原则和方法能够较为有效地模拟其力学行为；所给出的计算方法和公式能够合理计算不同跨高比条件下预应力筋的极限应力增量及组合梁的受弯极限承载力。【结论】理论公式可用于体外预应力腹板开洞组合梁的强度设计和计算。