体外预应力桥梁三维有限元仿真及力学性能分析.pdf

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1、第29卷第2期公路交通科技V01．29No．22012年2月Jouma】ofHighwayandTransportationRe8earchandDevelopmentFeb．2012doi：10．3969／j．i88n．1002—0268．2012．02．014体外预应力桥梁三维有限元仿真及力学性能分析陈可1，宋建永1，潘学政2，陈国强2，李学斌3(1．交通运输部公路科学研究院，北京100088；2．杭州市公路管理局，浙江杭州310030；3．中国铁道科学研究院，北京100081)摘要：介绍了体外

2、预应力桥梁的有限元分析方法，基于ANsYs二次开发了体外预应力桥梁有限元分析模块，能够计入材料与几何非线性影响，可用于分析体外预应力结构的极限承载力和局部受力特征。利用开发的模块，建立体外预应力桥梁的有限元模型，利用solid65结合S0lid45单元模拟混凝土，利用“nk8模拟预应力束。在此基础上，通过对体内束和体外束的不同比例的配束方案的体外预应力混凝土桥梁力学性能分析，研究配束方案对极限承载能力的影响。分析结果表明，适当配置有粘结预应力对改善体外预应力桥梁的极限承栽能力有较大的作用。可增加混凝

3、体塑性变形的范围。因此。可选用适当的体外束和体内束的配合比，以获得更好的力学性能。关键词：桥梁工程；力学性能；有限元仿真；体外预应力；软件开发中图分类号：u448．35文献标识码：A文章编号：1002一0268(2012)02一0077一053DFIniteEIementSimuIatiOnandMechaniCaIBehaViorAnaIysiSfOrExternaIPrestressedBr．dgesCHENKel，SONGJianyon91，PANXuezhen92，CHENGuoqian92

4、，UXuebin3(1．ResearchI船tituteofHig}1way，Minis时ofrI'mnsport，Beijillg100088，China；2．H柚铲houHigIlwayAdministrati帆，H明铲houZhen画i锄g310030，China；ChinaAcademyofRailwaySciences，Beijing10008l，China)Abstract：Thefiniteelement衄alysismethodforextemalprestressedconcret

5、ebridgew鹪in心砌uced．Thefiniteelement蛐alysismoduleforextemalprestres∞dbridgew鹪redeVelopedb鹊edonANSYSsoftware．Iti8abletobringmaterial蛐dgeometricnonline缸e雎ctsintothe蚰alysis，吼dfDranalyzinguhimatebearingcapacityandlocalstre88ch啪cteristicsofextemalprestre8seds

6、tmcture．Combinedthi8modulewit}lSolid65／Solid45simulatedconcrete舳dLink8simulatedprestressedtendon，theextemalprestressedbridgefiniteelementmodelw鹊built．Then，themodelequippedwithdifferentallocationamngementsofintemal蚰dextemaltendonstoanalyzethemechanicalb

7、ehaviorofextemalprestressedconcretebridge．Thus，theefkctofalloc砒ionarrangementoftendonsonultimatebearingcapacityw鹊analysed．The粕aJysisresult8howsthatpmpeEconfigumtionofboundedprestressisgreatefkctiVetoimpr0Vetheultimatebe“ngcapacity0fextemalprestressedbr

8、idgeandt0extendplasticdenectionrange．Therefom，bettermechanicalbehaViorcouldbeobt8inedbych00sing8uitablemixedpmponionofextemalandintemaltendon唧ngement．KeywOrds：bridgeengineering；mechanicalbehaVior；finiteelement8imulation；extemaJprestre88