预应力混凝土梁精细化仿真分析关键问题研究

发布时间：2017-06-29 13:06

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【摘要】：结合30m预应力混凝土足尺T梁的破坏试验,利用ANSYS软件对预应力混凝土梁的精细化仿真分析关键问题进行研究。将梁端锚固区腹板部分的混凝土与主梁其他部分的混凝土区分开,仅定义其材料属性为线性,以避免此处因应力集中而过早开裂或压碎,从而影响整体结构的计算收敛性;通过测定试验梁随梁试件的应力应变关系曲线,得到试验梁的混凝土本构关系;按纵筋和箍筋配筋率进行分区段精细化普通钢筋布置;对于混凝土开裂后拉应力的释放按照缓慢释放处理,以防止刚度矩阵过早出现奇异,造成收敛困难;设置足够小的加载步长以及采用完全Newton-Raphson法等实现预应力混凝土梁的三维实体精细化建模和仿真分析。由试验与仿真分析得到的荷载—挠度曲线和裂缝开展情况的对比表明:提出的精细化建模和分析方法准确、有效;仿真求解预应力混凝土梁极限荷载时,可在位移加载、打开混凝土压碎开关和在位移收敛控制条件下进行。
【作者单位】： 石家庄铁道大学土木工程学院;西南交通大学土木工程学院;河北建筑工程学院土木工程学院;
【关键词】： 预应力混凝土梁 T形梁 极限荷载 非线性 精细化仿真 足尺试验 破坏试验
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51408379) 河北省自然科学基金资助项目(E2013210125,E2013210104,E2016210087) 河北省交通厅重点项目(Y-2010024) 河北省科学技术厅项目(09276914) 河北省重点学科(桥梁与隧道工程)项目(081406)
【分类号】：U448.35
【正文快照】： 混凝土材料的力学行为表现出明显的非线性,其结构的破坏性分析以及安全性评价都应以非线性分析为基础[1]。随着预应力混凝土在公路、铁路等桥梁结构中的极大普及,对其在各种情况下的检测、监测、加固及安全性评估等方面的科研课题也日益增多,相关研究均涉及混凝土、普通钢筋及

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