既有预应力混凝土结构承载力影响参数分析

选取常见的预应力混凝土梁作为分析模型,应用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝土梁有限元模型。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,计算了预应力梁单元在自质量作用下的变形与应力,并且进行了模态分析;考虑了梁单元的挠度和固有频率受到预应力大小、外荷载大小、截面形式、预应力筋的布置形式、预应力筋分布形式不同的影响,从而建立现存预应力与挠度、梁底应变、固有频率之间的关系,为结构中预应力筋的设计和预应力损失的研究提供一定的参考。     

预制混凝土T梁早期裂缝原因分析

以某公路大桥施工过程中一榀跨径40 m的预应力混凝土T梁开裂的工程实际为例,采用有限元方法探讨了结构的损伤原因.采用有限元软件建立了该预应力T梁的有限元模型,分析计算了结构浇注后张拉前这段时间的受力情况.模拟了结构的时变温度效应及其对结构承载能力的影响.通过系统的参数分析研究了结构产生裂缝的原因、机理及裂缝的特征.研究表明浇筑温差及混凝土自身水化热引起的温度应力是导致结构出现裂缝的主要原因.研究结论对预应力混凝土T梁的裂缝防治提出了具有实际意义的方法,可以适用于其它类似结构的开裂分析.     

预应力管道冻胀引起梁体应力场有限元分析

北方某严寒地区高速公路段预应力混凝土T梁在建设过程中出现大范围裂缝,经过现场试验调研,初步认为预应力混凝土T梁裂缝产生的原因可能有:张拉预应力时的混凝土强度、预应力偏位、预应力管道浆体冻胀和水冻成冰冻胀静爆.本文运用ANSYS有限元软件,对张拉预应力时混凝土强度不同及预应力偏位状态下的40 m T梁应力状态进行分析;运用MIDAS有限元软件,在理论推导的基础上对预应力管道浆体冻胀和水冻成冰冻胀静爆引起梁体管道周围混凝土应力场进行分析.分析结果表明,预应力管道冻胀是引起预应力混凝土T梁裂缝产生的主要原因.     

已服役20年的预应力混凝土空心板梁单元静力承载力试验研究

通过对一根已服役20年的预应力混凝土空心板梁单元静力承载力试验室试验,研究该梁单元在不同荷载工况作用下各个截面的挠度情况和混凝土应变,获得该梁单元的静力承载力情况;同时利用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝上空心板梁单元的有限元模型,分析在不同荷载工况作用下梁截面的挠度和混凝土应变,试验分析结果和理论计算结果进行对比分析,以此进行已服役20年结构的耐久性能评估并对结构整体性能进行评定.     

配置高强钢筋的无粘结部分预应力梁受弯试验研究及有限元模拟分析

通过对3根无黏结部分预应力混凝土梁进行受弯性能试验,对比分析混凝土强度等级对配置600 MPa钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁的挠度、抗弯承载力的影响。采用ANSYS软件对试验梁进行有限元模拟,分析结果和试验结果较为吻合。用ANSYS有限元软件分析研究非预应力筋配筋率,非预应力钢筋强度等级及预应力度对梁挠度、极限应力增量及抗弯承载力的影响。研究结果表明:增大非预应力筋钢筋强度可以提高梁的极限承载能力和极限应力增量;提高非预应力筋的配筋率或者增大预应力度可以提高梁的极限承载能力但不会提高粱的极限应力增量。     

预应力混凝土梁动力性能数值分析

为了解预应力混凝土（PSC）梁在不同预应力下的自振频率和振型的变化,采用Clough提出的轴力作用下混凝土梁的模型对PSC梁的频率进行了有限元分析,结果是随着预应力的增加,频率呈下降趋势,振型不随预应力的变化而改变。为验证有限元分析的准确性,同时进行了1根无粘结预应力梁的动力试验。试验结果表明：预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,显然轴压模型不适于PSC梁的频率分析,通过分析影响频率变化的主要因素,并依据试验结果对PSC梁的动力有限元模型进行了修正。计算结果表明：该修正方法计算出梁的一阶频率的误差较小,2阶频率的误差稍大,但也可以反映频率随预应力改变的变化趋势。     

基于地震激励的混凝土桥梁模态参数识别

为探讨基于地震激励下自然激励技术(NExT)结合特征系统实现算法(ERA)对于混凝土桥梁模态参数识别的可行性,对某一预应力混凝土连续梁桥进行了数值仿真分析。通过有限元分析软件建立了桥梁的三维实体模型,对模型进行有限元模态分析和时程分析,并利用强震记录实现地震激励,利用加速度信号、考虑外界白噪声的影响,在仅有输出响应信号的情况下采用NExT/ERA方法识别预应力混凝土桥梁的模态参数。通过数值仿真分析,识别出结构前4阶模态参数,与有限元模态分析得到的模态参数相比较,二者误差较小,吻合较好。     

混合连续梁桥受力对比分析

混合连续梁桥通常是指在桥跨度方向上选择合理的位置用钢箱梁或组合梁取代预应力混凝土梁的一种结构形式.本文以某三跨预应力连续梁桥为背景,对原桥主跨150m混凝土梁中间50m段改为钢-混凝土组合梁结构,形成混合连续梁桥,运用有限元软件MIDAS CIVIL分别建立原桥和新结构的有限元模型,并对两个模型进行施工阶段分析和静力分析.通过对两种桥型的受力分析和对比,表明混合连续梁桥具有明显优势,可较好地运用到大跨径连续梁中.     

预应力混凝土连续梁桥预拱度多因素敏感性分析

以2座大跨预应力混凝土连续梁桥为例,对其预拱度进行多因素敏感性分析。选取了混凝土容重、弹性模量、预应力、环境相对湿度4个影响预拱度的因素,采用正交分析方法,运用有限元软件Midas Civil进行计算分析。研究结果表明,混凝土容重、预应力与弹性模量是影响预拱度的主要因素,湿度是影响预拱度的次要因素,各参数敏感性大小依次为混凝土容重、预应力、弹性模量、环境相对湿度。为大跨度连续梁桥的施工监控提供了科学依据。     

圆钢管混凝土柱-预应力混凝土环梁节点受剪承载力数值分析与试验对比研究

为研究预应力对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土环梁节点受剪性能的影响,利用大型通用有限元软件ABAQUS对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土环梁节点受剪性能全过程进行分析,有限元分析得出的荷载-位移曲线与试验结果吻合较好。试验数据及有限元分析结果表明:与非预应力节点相比,预应力节点有较大的强度与刚度,随着预应力值在其极限抗拉强度0.75倍以内逐渐增大时,节点的开裂荷载、屈服荷载以及抗剪承载力都有所提高。     

预应力碳纤维布加固RC梁的有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件,对预应力碳纤维加固RC梁进行受力全过程分析.在有限元分析中采用升温法模拟预应力,用单元的生死实现不卸载时梁的加固.将计算值和试验值进行比较,结果表明,ANSYS能较好地模拟出RC梁的受力过程.     

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。     

预应力叠合梁斜截面抗剪性能有限元分析

在国内外学者研究的基础上,从理论上分析了预应力叠合梁的受力性能,运用ANSYS有限元软件对预应力叠合梁和普通叠合梁分别进行了非线性有限元模拟分析,对比分析得出预应力对叠合梁斜截面抗剪性能的有利贡献是客观存在的,ANSYS能较好的模拟预应力叠合梁的受力特点,且模拟结果与理论分析能较好的吻合。     

体外预应力与碳纤维布加固连续梁有限元分析简

本文借助ANSYS有限元分析软件对联合加固的钢筋混凝土梁进行受力阶段的非线性有限元分析.根据试验相关数据,确定所需要的基本计算参数进行有限元模拟,根据经验取得其他所需参数.根据制作的试验梁的几何尺寸、粘贴碳纤维布粘贴方式,以及体外预应力钢绞线布置型式等因素建立有限元分析模型;根据多次验算结果进行调整,最终确定有限元模拟方案.通过有限元模拟在正常使用状态下的联合加固试验梁的结构变形、混凝土的裂缝形态及应力、应变等情况,可以进一步掌握联合加固混凝土梁的受力情况.     

预应力对体外预应力简支钢梁自振频率的影响

利用有限元方法建立了体外预应力简支钢梁的有限元模型,对不同预应力值及预应力筋不同偏心距布置条件下简支钢梁的自振频率进行动力仿真分析。通过仿真结果分析预应力大小对自振频率的影响规律及影响程度,最后给出了预应力值与桥梁自振频率的定量关系,为开展预应力简支梁中有效预应力的识别提供了一定的理论支撑。     

体外预应力钢-轻骨料混凝土组合连续梁的有限元分析

主要介绍了体外预应力钢一轻骨料混凝土组合连续梁的ANSYS建模过程,并对其进行受力金过程的模拟,考虑了预应力初始阶段组合梁的受力及变形,将计算值与实际值相比较．结果表明,ANSYS能较好地模拟出体外预应力钢一混凝土组合连续梁的受力全过程．以此建立了两跨体外预应力钢一轻骨料混凝土组合连续梁模型进行模拟,分析了体外预应力钢一混凝土组合连续梁的承载力及挠度,为体外预应力钢一轻骨料混凝土组合连续梁提供了设计依据及参考．     

体外预应力梁的弧长法分析与二次效应评估

为跟踪体外预应力混凝土梁的软化段路径，建立了一种基于法平面弧长算法的有限元模型，可预测梁从开始加载直到失效的非线性响应.通过对计算和试验结果的比较验证了分析模型的可靠性.设计了3根设置不同转向块的体外预应力混凝土梁以及1根体内无黏结预应力混凝土对比梁，利用提出的分析模型对这些梁进行非线性全过程分析.分析结果表明，当梁没有配置转向块时，二次效应随着挠度的增加会越来越明显；通过在梁最大挠度处设置一个转向块，能基本消除二次效应的不利影响.     

无黏结部分预应力混凝土变截面公路桥的有限元分析

在通用有限元分析软件ANSYS中施加预应力的2种方式:分离式和整体式.文章针对整体式详细讨论了建立有限元模型的2种方法:实体分割法和独立建模耦合法.最后,针对平顶山市X017线王村Ⅱ号桥上部结构一变截面无黏结部分预应力混凝土梁,应用整体式施加预应力和独立建模耦合法建立有限元模型,分析其受力全过程.结合实测数据,对计算所得荷载-挠度曲线、截面应变及混凝土应力进行对比,通过对比可知误差在5%以内,验证了本方法的可行性和适用性.