为了明确预应力筋的布置形式对UPC梁受弯性能的影响,设计了6片UPC梁,通过静载试验对比分析了两种不同预应力筋布置形式下UPC梁的受弯性能。研究表明,预应力筋的布置形式对UPC梁的极限承载力、极限应力增量、挠度和裂缝开展及分布均有影响;HRB500级高强钢筋作为非预应力筋可提高UPC梁的极限承载力和极限应力增量。

为了研究配置高强钢筋的UPC梁的预应力筋极限应力增量的影响因素,进行了9根UPC试验梁静载试验。试验结果表明,配置HRB500级非预应力钢筋的UPC梁的预应力筋极限应力增量随HRB500级非预应力筋配筋率的提高而降低;相对低强度等级的非预应力筋,HRB500级钢筋作为非预应力筋能提高UPC梁的预应力筋极限应力增量,且预应力筋为抛物线型布置的UPC梁的极限应力增量大于预应力筋直线型布置时的值;非预应力钢筋采用高等级钢筋时,按JGJ92-2004《无粘结预应力混凝土结构技术规程》给出的公式计算无粘结预应力筋极限应力增量值偏于安全。

对5根无黏结部分预应力混凝土梁进行了抗弯试验,分析了预应力度和非预应力筋强度等级对构件变形性能的影响。结果表明:配置HRB600部分预应力的混凝土桥梁构件开裂前刚度按照JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》相关公式计算是合理的;预应力度的提高可以延缓试验梁开裂后挠度的发展,但对极限破坏时的挠度变化影响不大;提高钢筋等级可延缓构件开裂后刚度下降速率;提高预应力度和增加钢筋等级都会提高梁体的延性,增加其恢复变形能力。

为研究配置600MPa高强钢筋的部分预应力混凝土梁构件的受力性能及适用性,对四根配置HRB600级钢筋作为非预应力筋的有黏结与无黏结部分预应力混凝土梁分别进行静载及疲劳试验研究。结果表明:循环加载前梁体是否开裂对梁体混凝土的疲劳性能有明显影响,非预应力高强钢筋变形恢复能力没有受到疲劳荷载作用影响,无黏结部分预应力混凝土梁和有黏结部分预应力混凝土梁的抗疲劳性能都较好,配置600MPa钢筋的部分预应力混凝土梁能够在实际工程中得到很好的应用。