体外预应力加固带缝简支梁加载分析.pdf

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1、李科等:体外预应力加固带缝简支梁加载分析47体外预应力加固带缝简支梁加载分析李科,王宁(1.大庆石油学院土木建筑工程学院。黑龙江大庆163318;2.大庆市规划建筑设计研究院。焦龙江大庆163311)【摘要】运用ANSYS有限元软件对体外预应力加固的带缝简支梁进行了非线性有限元分析。模型中考虑了材料非线性、几何非线性和材料接触的影响。分析了模型在施加预应力及外载作用过程中应力、挠度的变化,并与尺寸相同的无缝简支梁进行了对比分析,可为体外预应力加固带缝简支梁在实际工程中应用提供参考。【关键词】体外预应力;带缝简支梁

2、;挠度;非线性【中图分类号】T0378【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2OLO)O4—0047—02ANAIoNLoADDoF哪c0N唧sU】IR1皿B】巳AMWⅡHCRACl【旺NllRClD置lYERNAIls『nlE;lⅡ、iG-I1iDOisuKe,JIJingl,WANGNin(1.SchoolofCivilEngineering,DaqingPetroleumInstitute,HeilongjiangDaqing163318,China;2.DaqingDesignInstitute

3、ofPlanning&Architecture,HeilongjiangDaqing163311,China)Abstract:Nonlinearfiniteelementanalysisonreinforcedconcretesimplesupportbeamwithcrackrein—forcedbyExtemallyPrestressingTendonsiscarriedoutthroughusiIANSYSsoftware.Geometricnonlinear,materialnonlinearandma

4、terialcontactefectsareconsideredinf.miteelementmode1.VariationofsnssanddisplacementisanalyzedduringapplyingprestressandloadingandcomparedwiththesaIldimensionalsim·piesupportbeamwithoutcrack.Thesecanprovidenjflerencesforapplicationofreinforcedconcretesimplesup

5、portbeamwithcrackreinforcedbyExternallyPrestressingTendonsinactualen西nng.Keywords:externallyprestressingtendons;simplesupportbeamwithcrack;displacement;nonlinear体外预应力在既有建筑、桥梁的加固应用上已经(3)有限元模型。几何模型的建立采用分离式成为我国的热点问题之一llJ。随着体外预应力加固模型,混凝土模型与钢筋模型共用节点,位移协调。混结构工程的不断增

6、多,体外预应力加固设计理论也随凝土模型分为三部分:裂缝以上为一部分,裂缝处两之发展。到目前为止,体外预应力加固无缝简支梁的侧混凝土部分,三部分几何模型单独建立。普通钢筋研究较多,该类加固梁的承载力及挠度等相应的计算的处理采用体分割法,根据钢筋位置的不同将体分公式较成熟,但对于体外预应力加固带缝梁的研究较割,分割体上的线作为钢筋线。这样钢筋的位置明确,少,其承载力计算公式尚未见报道,本文利用ANSYS普通钢筋单元划分与梁体一致,但值得注意的是普通程序对体外预应力加固带缝简支梁进行了非线性有钢筋在裂缝处的节点与裂缝处

7、混凝土结点不能耦合,限元分析,模拟了带缝梁从预应力施加到梁体达到极因二者位移不一致。对于带缝的简支梁,由于跨中有限状态的应力、挠度的变化,为带缝梁体外预应力加裂缝,首先应设定混凝土梁跨中下缘混凝土不能承受固技术的完善提供参考。拉应力,即预拉应力为零时梁下缘出现裂缝。考虑裂1有限元模型缝处混凝土的相互咬合作用,采用粘结面单元。普通(1)单元类型。混凝土采用solid65单元,普通钢筋与裂缝处节点要进行、Y向耦合。体外预应力钢筋采用link8单元,预应力筋采用linkl0单元,裂缝筋及转向块处仍是、Y向耦合。处采用粘

8、结面单元Targel70和conta173【2J,集中加载点2加载与求解位置和锚固点位置采用solid45来模拟,避免模型局部(1)加载。体外预应力的施加采用降温法。根应力集中。据预应力的热膨胀系数,将有效预应力换算成等效温(2)材料属性。混凝土采用多线性等向强化模度,然后将它作为温度荷载施加在体外预应力筋上,型,普通钢筋与体外筋采用双线性随动强化模型。有效预应力一次性施

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