用于预应力混凝土结构有限元分析的等效载荷法

针对预应力混凝土结构中预应力的作用，分析了H．B．B．Moorman提出的的等效载荷法的实用性，给出了预应力沿筋向发生变化以及大垂度抛物线筋的等效载荷的高阶计算公式，提出了两种用于三维有限元的等效节点力计算方法．通过含单根和多根预应力曲线筋混凝土结构的计算实例，证明此方法对于预应力混凝土结构的三维有限元分析是有效的．此方法可为预应力混凝土结构的有限元高精度分析提供一种可能的途径．     

初始预应力值对张弦梁结构受力性能的影响

张弦梁结构的工作性能受到拉索初始预应力的影响。从内力和变形的角度对张弦梁结构进行了理论分析,并通过建立有限元模型运用SAP2000对张弦梁结构进行了有限元分析,验证了有限元分析结果与理论分析结果的一致性,进而由有限元计算结果分析初始预应力对结构受力性能的影响。分析结果表明,初始预应力的合理取值可以改善结构的内力分布,而对结构的竖向挠度和支座位移的影响很小。     

BSS结构体系形状确定分析

对预应力索-梁结构体系的形状确定问题进行了分析．采用对索段进行降温以实现索-梁结构预应力施加的降温法，通过大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL语言进行结构建模，考虑结构的强几何非线性进行求解，可成功的求解预应力索-梁结构体系的零状态放样几何和初状态的预应力分布．由于未破坏结构的整体性，还可以在此基础上进行结构荷载态的分析．     

平板结构预应力等效结点荷载计算探讨

目前的预应力平板结构计算模式，对于预应力效应的计算多采用等效荷载法的概念，不适宜进行结构平面布置不规则、预应力束集中布置、有效预应力沿预应力束变化较大等情况下的内力分析计算，探求一种较好的预应力束作用分析模式成为急需解决的问题。本文基于预应力结构两阶段受力思想和有限元分析理论，针对预应力阶段的后张预应力混凝土平板结构，从混凝土体受力分析出发，运用虚功等效原理，推导了预应力束在预应力阶段所产生的等效结点荷载积分表达式，从而为平板结构预应力效应的计算提供了一种新的求解思路。另外从预应力束受力分析出发，运用虚位移原理，并区分有粘结与无粘结情况，提出了另一种形式更为简洁的预应力等效结点荷载积分表达式。     

筒中筒结构宽扁梁预应力的建立

对混凝土筒中筒结构的楼盖预应力宽扁梁在不同施工阶段的预应力建立进行了分析和测试,并用有限元程序建立了对应阶段的结构分析模型,现场测试结果与有限元计算结果的对比分析,验证了原工程设计方法的可靠性,同时说明了在类似结构中预应力的建立以及预应力效应的产生是一个较为复杂的过程,应予以充分重视.     

预应力混凝土梁模态分析的有限元软件实现

为建立预应力混凝土梁模态分析的有限元模型,以ANSYS有限元分析软件为例,提出预应力混凝土梁式结构在利用大型有限元软件进行模态分析时,可采用初应变法施加预应力,并且将混凝土受到的预压力影响转化为对单元材料弹性模量的影响,通过对变弹性模量的有限元模型进行模态分析,得到预应力混凝土梁在各级预应力下的自振频率和振型.通过与试验值对比可知,改进后的有限元模型可以用于预应力混凝土梁的模态分析.     

预应力型钢混凝土梁受弯性能非线性分析

预应力型钢混凝土梁是在普通型钢混凝土梁基础上采用预应力技术的一种新型组合结构,它综合了预应力混凝土结构和型钢混凝土结构的优点。采用非线性有限元模型对预应力型钢混凝土梁受力过程进行分析,通过数值模拟与试验结果的对比,验证该模型的可行性。试验研究和有限元分析结果表明：预应力型钢混凝土梁中预应力技术的采用改善了梁的正常工作性能（如挠度和挠度）,更有利于材料强度的充分发挥,提高了正截面承载力。     

配索预应力网架的有限元分析

利用直接刚度法推导了空间预应力索的单元刚度，对配索预应力网架进行了有限元分析，并编制了静力计算程序。通过对结构内布索的预应力斜放四角锥网架的计算，得出了预应力网架的一些特性。     

三板溪大吨位预应力中墩三维有限元分析

采用三维有限元方法,对三板溪水电站溢洪道控制段大吨位预应力中墩进行了整体空间应力与变形分析,得到了典型工况下结构整体位移、变形和结构重要部位的应力分布规律.根据有限元计算成果,评价了大吨位混凝土结构的预应力效果,探讨了减少预应力水平次锚索排数和简化张拉施工过程的可行性,并结合设计与布置要求完成了优化方案的对比计算分析.全部有限元计算结果为三板溪工程溢洪道控制段预应力体系设计与优化提供了依据.     

安阳河预应力混凝土倒虹吸结构计算分析

针对南水北调中线工程安阳河预应力混凝土倒虹吸结构,应用大型有限元分析软件(ANSYS),分析研究了倒虹吸结构在无预应力和有预应力情况下的应力分布,确定了倒虹吸结构截面尺寸、预应力钢筋的布置形式和数量.     

预应力混凝土框架结构的非线性分析

预应力钢筋的存在改变了混混土结构的受力特点,普通混凝土结构的分析方法不能充分考虑预就风筋的影响。本文针对预应力混凝土框架结构特点,提出一种适用于分析预应力分析预应力混凝土框架结构的模型。该模型以杆单元模型为基础,考虑箍筋和截面剪力分布,几何非线性和材料非线性,混凝土开裂破坏,以及粘结应力。通过尖力混凝土框架试验对该模型进行了验证。     

非线性有限元法分析预应力砌体墙结构

集中配筋砌体中加预应力的砖砌体结构是一种能减轻砌体自重、改善结构抗震性能、提高房屋层数的合理结构形式。采用非线性有限元法对预应力砖砌体结构进行模拟分析,确定了钢筋混凝土的木构关系,并根据提前人的试验及经验公式,建立了新的砌体破坏准则及砌体在双轴作用下的本构关系,分析了预应力对砌体结构的贡献。     

体外预应力混凝土梁的时随分析

为估算体外预应力梁的长期性能,基于混凝土层模型,将体外预应力混凝土梁简化成平面杆系结构,采用步进计算方法进行时随分析,考虑力筋应力增量、二次效应、材料的收缩、徐变和松弛等因素.编制时随分析程序,对体外预应力梁和内置无粘结梁的预应力长期损失进行对比.结果表明,跨高比较小的体外预应力梁与体内无粘结预应力梁之间预应力长期损失差别很小,设计中可沿用已有的无粘结预应力长期损失计算公式.     

预应力混凝土建筑施工事故案例分析

施工期间的预应力钢筋混凝土结构,是时变结构体系,除承受施工荷载外,还承受预应力等效荷载,因缺乏理论支持,其设计施工容易出现问题.本文介绍的某工程实例为预应力钢筋混凝土结构,且设计有跨后浇带与不跨后浇带两组预应力钢筋,施工期间后浇带两侧结构出现过大变形差,影响结构施工安全,通过将后浇带钢筋的约束作用简化为弹性支座,分析对象简化为弹性支座连续梁,并考虑施工荷载和等效预应力荷载,分析了该工程出现过大变形的原因,结合预应力筋锚固角度等参数分析,给出了留后浇带预应力钢筋混凝土结构设计施工的建议.     

多肋式梁桥在全过程中应力重分布研究

为了考察多肋式梁在全过程中受力性能,利用非线性实体退化壳单元理论研究了多肋式梁的应力重分布规律.混凝土和普通钢筋采用分层壳单元模拟,预应力钢筋采用组合壳单元模拟,推导了预应力钢筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献和统一的非线性壳单元模式.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和弹塑性强化模型考虑了混凝土和钢筋的非线性效应,有效模拟了预应力混凝土多肋式梁的开裂、屈服和失效全过程,并编制了相应的三维非线性全过程计算程序.结合破坏性试验资料可知,理论计算结果与试验数据吻合良好,并对预应力钢筋应力发展规律进行研究.结果表明,用实体退化壳单元模拟预应力混凝土多肋式梁是合适的,研制的非线性单元和非线性程序是正确的.     

预应力混凝土氯盐侵蚀模型及耐久性分析

针对氯盐环境下氯离子侵蚀预应力混凝土结构这一耐久性问题,介绍了国内外有关混凝土氯盐侵蚀模型的研究成果,分析评价了几种典型的扩散方程,并改进了预应力混凝土氯离子侵蚀模型.以氯离子扩散速度、表面氯离子浓度以及保护层厚度为分析变量建立了耐久性可靠度分析模型.应采取综合措施提高预应力混凝土耐久性.     

预应力混凝土结构抗震性能若干问题探讨

本文通过对以往的试验数据进行比较,对预应力混凝土结构抗震性能进行较为系统的分析研究,其主要从两个角度来分析：a．预应力混凝土结构与普通钢筋混凝土结构的比较;b．有粘结预应力混凝土结构和无粘结预应力混凝土结构的比较。     

预应力混凝土异形柱框架结构性能的研究

基于对现有异形柱的研究成果与有关钢筋混凝土非线性力学、预应力结构等基本理论,提出了适用于预应力混凝土异形柱框架这种新结构的非线性有限元分析方法.针对该框架柱截面不规则等特点,对框架作适当的单元划分,运用层合单元、主从系统中位移及力的偏心转化法、子结构法及静力凝聚法,得到简化计算模型.并结合逐步加载自修正法给出了对该新结构进行非线性计算分析的步骤,编制了相应的计算程序.通过给出的算例对计算结果进行了分析,并将它与已有试验成果比较,验证了该方法的有效性.     

基于弹塑性损伤模型的预应力闸墩非线性有限元分析

常规的弹塑性模型由于没有考虑到损伤对结构强度的影响,常常得到高于结构实际承载力的应力分布,难以模拟破坏时由于内部损伤的累积导致的变形增加和承载力降低.将规范应力应变曲线进行简化,推导出弹塑性损伤模型曲线,采用简支纯弯梁验证了该简化模型的正确性,然后将该模型应用于深溪沟水电站预应力闸墩非线性有限元分析.计算结果表明考虑结构弹塑性损伤较线弹性分析能更好反应结构真实受力特性,计算结果对预应力钢筋的布置和闸墩的设计具有指导意义.     

基于 ANSYS 的预应力混凝土空心板梁单元挠度与固有频率的研究

以实桥作为分析模型,应用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝土空心板梁单元的有限元模型。分别采用实体单元和杆单元模拟梁和预应力筋,有效地模拟预应力效应。采用APDL语言进行参数化设计,计算了空心板梁单元在自重作用下的变形与应力,并且进行了梁单元动力性能分析;分别建立了在预应力筋的布置形式、预应力筋分布形式不同情况下梁单元挠度和固有频率与预应力大小的关系曲线,从关系曲线可知预应力筋布置形式及分布形式对梁单元挠度有很大影响,而对固有频率影响不大。