-
序号：
编码：
第九届
“
挑战杯
”
湖南省大学生课外学术科技作
品竞赛
作品申报书
作品名称：
缓粘结预应力混凝土梁的受力性能研究
学校全称：
湖南城市学院
申报者姓名
（集体名称）：
汪子鹏
李坤
贺维
宋建义
鲁四海
何玮
类别：
√
自然科学类学术论文
□
□
哲学社会科学类社会调查报告和学
术论文
□
科技发明制作
A
类
□
科技发明制作
B
类
< br>
竞赛组委会制
2011
年
3
月
说
明
1
.
申报者
应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。
2.
申报者在填写申报作品情况时，
需根据个人项目或集体项
目情况填写
A1
或
A2
表，
根据作品类别
（自然科学类学术论文、
哲学社会科学类社会调查报告和学术论文、
科技发明制作）
分别
填写
B1
、<
/p>
B2
或
B3
表。
所有申报者可根据情况填写
C
表。
<
/p>
3
.
表内项目填写时一律用钢笔或打印，
字迹要端正、清楚，
此申报书可复制。
4.
序号、编码由第九届
“
挑战杯<
/p>
”
湖南省大学生课外学术科技
作品竞赛组
委会办公室负责填写。
5.
学术论文
、社会调查报告及所附的有关材料必须是中文
（若是外文，请附中文本），请以
4
号楷体打印在
A4
纸
上，附
于申报书后，学术论文及有关材料在
8000
字以内，社会调查报
告在
15000
字以内（文章版面尺寸
14.5×
22cm
）。
6.
参赛作品（
一式四份）须由各高校按要求于
2011
年
3
月
18
日前统一寄送至湖南省第
九届
“
挑战杯
”
竞赛组委会办公室
（设
中南林业科技大学团委）。
7.
其他参赛事宜请向本校竞赛组织协调机构咨
询。
联
系
人：易
旎
联系电话：
（办公）
（手机）
传
真：
邮政编码：
410004
2
A
．申报者情况（集体项目）
说明：
1
．必须由申报者本人按要求填写；<
/p>
2
．申报者代表必须是作者中学历最高
者，其余作者按学历高低排列；
3
．
本表中的学籍管理部门签章视为申报者情况的确认。
申
报
者
代
表
情
况
其
他
作
者
情
况
姓名
学校
学历
作品名称
通讯地址
姓
名
李坤
贺维
宋建义
鲁四海
何玮
汪子鹏
湖南城市学院
本科
性别
系别、专业、年级
学制
男
出生年月
1989.09
2008
413000
土木工程、三年级
4
年
入学时间
邮政编码
办公电话
所在单位
湖南城市学院
湖南城市学院
湖南城市学院
湖南城市学院
湖南城市学院
缓粘结预应力混凝土梁的受力性能研究
湖南省益阳市益阳大道
238
号
性别
男
男
男
男
男
年龄
23
23
22
22
23
学历
本科
本科
本科
本科
本科
以上作
者是否为
2010
年
7
月
1
日前正式注册在校的全日
制非成人教育、非在职的各类高等院校学生（含专科生、本
学校学籍
科生和研究生）。
√
□
是
□
否
0803309-23
0803309-06
0703309-05
管理部门
若是，其学号为：
0803309-24
0703310-37
0803309-06
资
意
见
（部门盖章）
年
月
日
格
认
定
学校组
织
协调机构
意
见
本作品是否为课外学术科技或社会实践活动成果
□
是
□
否
负责人签名：
（学校团委代章）
年
月
日
3
<
/p>
B
．申报作品情况（自然科学类学术论文）
说明：
1
．必须由申报者本人填写；
2
．本部分中的科研管理部门签章视为对申报者所填内容的确认；
3
．作品分类请按作品的学术方向或所涉
及的主要学科领域填写；
4
．硕士研
究生、博士研究生作品不在此列。
作品全称
作
（
A
）
A
．机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控
< br>
制、工程、交通、建筑等）
B
．信息技术（包括计算机、电信、
通讯、电子等）
C
．数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）
< br>
D
．生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健
康、卫生、食品等）
E
．能源化工（包括能源、材料、石
油、化学、化
工、生态、环保等）
目的：研究缓粘结预应力混凝土梁的受力性能
品
分
类
作品撰写的
思路
思路：通过
2
根预应力混凝土
T
梁的极限承载
力试验，分别
试，对比缓粘结预应力混凝土梁与普通预应力混凝土梁的受力性
能差异。
目的和基本
对其开裂荷载、破坏荷载、控制截面应力、裂缝与变形进行了测
作品的科学性、
先进性及独特
之处
<
/p>
缓粘结预应力克服了有粘结预应力的施工繁杂、对构件截面
削弱大
、施工质量难以保证等缺点；克服了无粘结预应力混凝土
构件受拉区混凝土裂缝数量少、
宽度大，钢筋易锈蚀，且结构强
度利用率低等缺点。
作品的实际应
用价值和现实
意义
通过实验及结构分析，比较缓粘结预应力梁和普通预应力梁
< br>在受力性能之间的差异，证实缓粘结预应力的可行性。
4
学
通过
2<
/p>
根预应力混凝土
T
梁的极限承载力试验，
分别对其开
裂荷载、破坏荷载、控制截面应力、裂缝与变形进行了测试，对
比了缓粘结预应力混凝土梁与普通预应力混凝土梁的受力性能差
异。试验结果
表明：缓粘结梁与普通梁的挠度、应变实测数据变
化规律基本一致；
缓粘结梁的开裂荷载实测值较普通梁偏大
10%
，
80kN
时缓粘结梁的跨中挠度实测值较普通梁偏大
1%
，缓粘结梁
的破坏荷载实测值较普通梁偏大
3%
，
229kN
时缓粘
结梁的跨中挠
度实测值较普通梁偏大
2%
，
225kN
时裂缝宽度实测值较普通梁偏
< br>小
23%
，
平均裂缝间距较普通
梁偏小
6%
。
缓粘结预应力混凝土梁<
/p>
具有较好的受力性能。
术
论
文
文
摘
作品在
何时、
何地、
何种机构
举行的会议或<
/p>
报刊上发表及
所获奖励
无
鉴定结果
5
[1]
赵建昌，王起才，李永和
. <
/p>
超效缓凝砂浆与缓粘结预应力
混凝土构件试验研究
[J].
土木工程学报，
2003
< br>，
36(8): 57-62
请提供对于理
所申报作品具
有参考价值的
现有技术及技
术文献的检索
目录
[2]
王起才
.
超缓凝砂浆的研究和应用
[J].
兰
州铁道学院学报，
[3]
尚仁杰，张强，周建锋，曾昭波
.
缓粘结预应力混凝土梁
受弯试验研究
[J].
工业建筑
, 2008,
38(11): 24-27
[4]
赵建昌，
王起才
.
缓粘结预应力混凝土结构试验研究
[J].
铁
道学报
, 2002,
24(2): 95-98
[5]
缓粘结混合配筋预应力混凝
土梁裂缝宽度的试验研究
[J].
土木工程学报
,2008.41(2)54-59
解、
审查、
评价
1995
，
14(4): 17-20
申报材
料清单
（申报论文一
篇，
相关资料名<
/p>
称及数量）
附录
1
：《缓粘结预应力梁的受力性能研究》（论文）
学校科研
管理部门
签
章
（部门盖章）
年
月
日
6
C.
当前国内外同类课题研究水平概述
说明：
1.
申报者可根据作品类别和情况填写；
2.
填写此栏有助于评审。
缓粘结预应力技术是在有粘结预应力技术和无粘结预应力技术
之后发展起来
的一种新的预应力技术。缓粘结预应力技术具有无粘结预应力技术施工方便
、造
价低和有粘结预应力技术所具有的结构延性好、抗震性能优等特点。日本在
20
世
纪
90
年代开始研究采用添加缓凝剂的环氧树脂作为胶粘剂的缓粘结预应力筋并应
用在桥梁中，我国铁路桥梁也在
20
世纪
90
年代中期开始研究采用缓凝砂浆作为
胶粘剂的缓粘结预
应力技术。
2002
年前后，中冶集团建筑研究总院和天津市建
筑
科学研究院开始用环氧树脂作为胶粘剂研制缓粘结预应力筋，迅速取得成功并在
工程中应用。缓粘结预应力筋在很多情况下可以取代有粘结筋和无粘结筋，原来
采用有粘结预应力钢绞线的混凝土工程，通过采用缓粘结预应力钢绞线后可简化
施工工序和降低造价而不降低结构延性和抗震性能；采用无粘结预应力钢绞线的
混凝土工
程通过采用缓粘结预应力钢绞线后可在不增加施工难度的情况下提高结
构延性和抗震能力
。
缓粘结预应力筋的制作工艺与无粘结预应力筋基本接近，因
此可以通过机械
化成批生产缓粘结预应力筋，既能被实际工程广泛应用，又能降低成本，
节省人
力，简化施工，提高效率，保证质量。对于推动预应力混凝土技术的发展，保障<
/p>
结构安全可靠，有着积极的意义。本文介绍了缓粘结预应力梁的构造和工作原理，
通过
2
根预应力混凝土
T
梁的极限承载力试验，分别对其开裂荷载、破坏荷载、
控制截
面应力、裂缝与变形进行了测试，对比缓粘结预应力混凝土梁与普通预应
力混凝土梁的受
力性能差异，为缓粘结预应力混凝土梁的设计计算提供了参考。
7
<
/p>
E
．全省组织委员会秘书处资格和形式审查意见
< br>
组委会秘书处资格审查意见
审查人（签名）
年
月
日
组委会秘书处形式审查意见
审查人（签名）
年
月
日
组委会秘书处审查结果
□
合格
□
不合格
负责人（签名）
年
月
日
10
F
．参赛作品打印处
缓粘结预应力混凝土梁的受力性能研究
（湖南城市学院
土木工程学院
湖南
益阳
413000
）
摘要
：
通过
2
根预应力混凝土
T
梁的极限承载力试验，
< br>分别对其开裂荷载、
破坏
荷载、控制截面应力、
裂缝与变形进行了测试，
对比了缓粘结预应力混凝土梁与
普通预应力混凝土梁的受力性能差异。
试验结果表明：
缓粘结梁与普通梁的挠度、
应变实测数据变化规律基本一致；缓粘结梁的开裂荷载实测值
较普通梁偏大
10%
，
80kN
时缓粘结梁的跨中挠度实测值较普通梁偏大
1%
，
缓粘结梁的破坏荷
载实测值较普通梁偏大
< br>3%
，
229kN
时缓粘结梁的
跨中挠度实测值较普通梁偏大
2%
，
2
25kN
时裂缝宽度实测值较普通梁偏小
23%
，平均裂缝间距较普通梁偏小
6%
。缓粘结预应力混凝
土梁具有较好的受力性能。
关键词
：
缓粘结；预应力混凝土梁；极限承载力；试验
Study
on the Mechanical Behaviors of prestressed
concrete
beam with Retard-Bonded
（
College of Civil
Engineering, Hunan City University, Yiyang, Hunan
413000, China
）
Abstract
：
By
two
prestressed
concrete
T
beam
ultimate
bearing
capacity
tests,
respectively, of its cracking load,
ultimate load, the control section stress, crack
and
deformation
were
tested,
compared
to
the
retard-
bonded
and
ordinary
prestressed
concrete beam
differences in the mechanical behaviors. Test
results indicted that: the
retard-
bonded and ordinary beam deflection and strain
variation of the measured data
is
consistent.
The
retard-bonded
beam
cracking
load
measured
data
larger
than
the
ordinary
10%,
the
retard-bonded
beam
deflection
measured
value
1%
larger
than
ordinary beam when
it is
80kN,
the
retard-bonded beam
failure load
measured
data
larger than
the ordinary beam 3%, the retard-bonded beam
deflection measured data
larger
than
the
ordinary
beam
2%
when
it
is
229kN,
the
crack
load
measured
23%
smaller than the ordinary
beam
when
it is
225kN, the average crack spacing of 6%
smaller
than
the
ordinary
beams.
The
retard-bonded
beam
has
good
mechanical
11
behaviors.
Key
words
：
retard-
bonded
；
prestressed concrete
beam
；
ultimate bearing
capacity
；
test
0
前言
传统施工工艺浇注的预应力混凝土受弯构件存在着各自无法克
服
的缺点，随着缓凝剂的研制成功，缓粘结预应力应运而生。它的出
现是预应力技术的一次
变革，
其克服了有粘结预应力的施工繁杂、
对
< br>构件截面削弱大、
施工质量难以保证等缺点；
克服了无粘
结预应力混
凝土构件受拉区混凝土裂缝数量少、宽度大，钢筋易锈蚀，且结构强
度利用率低等缺点
[1-3]
。缓粘结预应力把
二者结合起来，扬长避短，
即无需预留孔道，无需灌浆，施工时与无粘结预应力一样；施
工完成
后，
包裹在预应力筋周围的缓凝砂浆缓慢凝结硬化，
最终达到与有粘
结预应力相同的效果
[4]
，缓粘结预应力筋的制作工艺与无粘结预应力
筋基本接近，
因此可以通过机械化成批生产缓粘结预应力筋，
既能被
实际工程广泛应用，
又能降低成本，
节省人力，
简化施工，
提高效率，
保证质量。对于推动
预应力混凝土技术的发展，保障结构安全可靠，
有着积极的意义
[5]
。因此为了缓粘结预应力混凝土梁的推广和应用，
本实验
将就该类桥梁的受力性能进行研究。
1
实验概况
1.1
模型设计和材料特性
本试验以现有工
程桥为依托，
对预应力
T
梁的不同施工
工艺和受
力性能进行研究。项目总共制作
2
根
T
梁，
1#
梁为缓粘结预应力
T
梁，
2#
梁为普通预应力
T
梁。
T
梁总长
100
cm
，高
58
cm
，顶板宽
53
cm
，马蹄宽
18
cm
，马蹄高
9
cm
，腹板厚
10 cm
。
T
梁模型共设臵
3
根预应
力筋，
由
1
根曲线预应力筋和
2
根直线预应力筋共同提供预应
力。本试验梁混
凝土强度设计值均为
C40
，模型非预应力筋采用
HPB235
级钢筋，箍筋
HPB235
级钢筋，
T
形梁截面尺寸及配筋如图
1
所示。
12
10
56
N
3
N
1
、
N
2
10<
/p>
500
跨
径
中<
/p>
线
1
3
.
5
5
8
2
9
.
5
9
3
3
50
50
50
50
50
50
50
50
50
50
梁端止
变化止
理论支承线
3
8
φ
15.2
< br>N3
1200
4
3
3
4
2
6
< br>2
2
1
8
1
5
1
2
1
2
7
0
3
0
起弯点
1
3
.
5
1
1
φ
15.2
N1
、
N2
1180
起弯点
j
4
0
0
3
0
9
7
6
6<
/p>
6
6
6
7
0
2
0
0
180
2
0
30
0
320
6
1
2
1
0
0
6
（
a
< br>）
T
梁预应力筋纵向布臵（单位：
cm
）
φ
4.2
53
6
φ
4
.
2
53
φ
4.2
0.8
净保
< br>0.4
6
*
6
< br>.
2
5
8
4
*
9
.
3
1
5
φ
4
.
2
1
5
φ
4.2
φ
4.2
跨中横断面
端部横断面
5
< br>8
（
b
）
T
梁截面一般配筋图（单位：
cm
）
53
1<
/p>
5
53
1
3
.
5
2
9
.
5
4.5
9
4.5
端部横断面
9
4
.5
4.5
跨中横断面
6
6
4
6
.
< br>0
（
c
）
T
梁预应力筋截面布臵（单位：
cm
）
图
1
T<
/p>
形梁截面尺寸及配筋（单位：
cm
）
模型制作时，
每种钢筋和混泥土材料都按
规定预留了用于材料试
验的标准试件。
混凝土力学性能如表
1
所示，
钢筋力学性能见表
2
所
示。
表
1
混凝土力学性能
性能指标
抗压强度
/MPa
弹性模量
/GPa
预应力张拉时
28.4
26.2
极限承载力试验时
48.4
34.3
13
-
-
-
-
-
-
-
-
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