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。     

预应力混凝土梁受力全过程有限元分析

采用考虑材料非线性的有限元方法,选取适当的混凝土、普通钢筋和预应力筋的本构关系和单元类型,对6根预应力混凝土梁的受力全过程变形性能进行了非线性有限元分析,获得了梁的跨中弯矩-挠度曲线,受压边缘混凝土和预应力筋的荷载-应变曲线以及屈服位移、极限位移和位移延性系数等计算成果,与试验成果对比符合良好表明,基于ANSYS程序建立的有限元数值模型用于研究预应力混凝土受弯构件的变形性能是可行的.     

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.     

沿对角线配筋无梁楼盖受力性能试验研究

为了实现力的最直接传递,对2个沿对角线方向布置预应力筋的无梁楼盖分别进行了加载破坏试验,并对沿对角线布置预应力筋的无梁楼盖的荷载-挠度关系曲线、荷载-应变关系曲线、荷载-预应力筋张拉力增量关系曲线进行了研究.结果表明,沿对角线布置预应力筋的无梁楼盖具有良好的受力性能.     

预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能研究

为研究预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能及各个结构要素对预应力混凝土钢管桁架叠合底板整体受力性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立模型并对数据进行分析,计算得出叠合底板试件的荷载-跨中挠度曲线关系,并将有限元计算的数据与既有试验数据进行了对比.发现有限元软件计算模拟的荷载-跨中挠度曲线关系变化与试验测得数据基本一致,在此基础上,研究了钢管直径、钢管壁厚、底板跨度、预应力筋数量、预应力大小、混凝土强度、砂浆强度等因素对预制板承载力的影响.研究结果表明：预应力大小、钢管壁厚、预应力筋数量、灌浆料强度、叠合板跨度对叠合板承载力影响较大,混凝土强度对叠合板承载力影响较小.     

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。     

预应力轻集料混凝土空心板梁的有限元模型

利用通用有限元软件ANSYS，选择上升段为二次抛物线的轻集料混凝土本构关系，采用约束方程法模拟预应力的施加方式、预应力和轻集料混凝土的相对滑移，建立了预应力轻集料混凝土空心板梁的有限元模型。计算结果表明：跨中截面上下缘应力计算值与试验值误差在5％左右，跨中挠度误差在1％左右。为进一步分析预应力轻集料混凝土空心板梁的力学性能奠定了基础。     

预应力混凝土T梁的有限元分析与实验研究

从理论上探讨了预应力混凝土梁的等效荷载法,此法能够方便地分析多组曲线预应力筋梁,建立不必按力筋曲线剖分网格的等效模型,用于有限元分析方法中的简化分析.同时给出按力筋曲线形成的有限元索模型和施加预应力的温降法,并将等效模型与索模型数值模拟方法进行对比.还给出某工程50m跨混凝土T形截面梁施加预应力的实测结果,等效模型、索模型与实测数据吻合得很好.     

含裂缝的预应力钢筋混凝土梁固有频率的有限元分析

以预应力简支梁为例,通过AN SY S有限元分析了预应力钢筋混凝土一阶固有频率与力筋预应力大小、布筋方式、裂缝深度以及裂缝位置的影响关系.结果表明:力筋预应力、裂缝、布筋方式对梁的自振特性有较大的影响.所得结果对预应力构件的健康监测有参考意义.     

预应力度对梁徐变系数与徐变挠度系数数值关系的影响

预应力混凝土梁的徐变挠度是其长期挠度主要组成部分,搞清梁的徐变系数与徐变挠度系数间数值关系对准确预估其长期挠度十分关键.对长期加载的预应力梁徐变变形运用ANSYS软件进行模拟分析,讨论了预应力度值对预应力梁徐变系数与徐变挠度系数数值关系的影响.结果表明,对全预应力梁,徐变挠度系数大于徐变系数;对部分预应力梁,徐变挠度系数小于徐变系数.与文献[1]中对预应力梁徐变应变几何模型的解析法分析结果一致.研究结论可为工程中建立精确的预应力混凝土梁长期挠度计算模式奠定基础.     

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.     

体外预应力混凝土梁非线性有限元数值建模分析

体外预应力混凝土结构在新建结构和旧有结构加固方面得到了广泛运用,由于其体外索和梁体在受力过程中变形不相协调的特点使计算比较困难,采用有限元进行数值分析是常用的一种方法．体外预应力混凝土结构有限元建模有其特殊性,如何建立有限元模型是正确分析的基础．本文详细介绍了如何运用ANSYS对体外体外预应力混凝土简支梁进行有限元建模及全过程分析,包括单元选取、本构关系的选用、网络的划分、计算的设置等,最后通过实例验证了该建模方法的正确性．     

基于ANSYS的武汉长江二桥非线性有限元分析

应用大型有限元分析软件AN SY S,对武汉长江二桥的主要构件梁、索、塔、普通钢筋和预应力钢筋分别采用不同的单元进行了有限元模拟.考虑了斜拉索自重作用下垂度引起的几何非线性效应、梁柱效应和结构大位移效应等3种非线性效应的影响,计算了大桥在静载作用下的应力、应变和挠度.计算的结果与成桥后荷载试验的结果相符,表明采用的方法是可行的.     

单索-叠合板预应力组合网架静力特性分析

构建一种新型预应力组合网架结构,采用预应力索代替长向下弦,混凝土叠合板代替上弦,形成下弦长向为索,上弦为整体现浇混凝土板的预应力组合网架结构。利用有限元软件ANSYS对该结构进行静力特性分析,结果表明节点竖向位移值越靠近结构中心位置越大;叠合板、腹杆出现拉压应力;下弦杆与索均为拉应力,且越靠近中心位置值越大。该结构位移值及应力值均满足规范设计要求。     

预应力混凝土扁梁框架内节点的三维有限元模拟分析

为了分析轴压比对预应力混凝土扁梁框架内节点抗震性能的影响,运用ANSYS软件,模拟了单调荷载作用下预应力混凝土扁梁框架内节点的荷载-位移曲线,并与相应的试验结果进行比较分析。在有限元模拟试验的扁梁框架内节点的基础上,用ANSYS软件模拟了未做过试验的不同轴压比下的扁梁框架内节点荷载-位移曲线,模拟结果表明,轴压比的增大在一定程度上可以提高试件的承载力,但是太大的轴压比则会使试件的延性不足,反而会对抗震不利。     

基于ANSYS的预应力闸墩结构布置研究

采用大型有限元结构分析软件ANSYS对某泄洪闸预应力闸墩9种工况进行计算,了解闸室段的应力、应变分布规律,模拟预应力闸墩的预应力效果.对闸墩锚索的布置形式进行分析,评价各部位混凝土应力状态是否满足设计控制要求,并验证闸室段结构形式的合理性.证明了泄洪闸正常运用时,闸墩施加预应力可有效消除弧门推力在闸墩及锚块上产生的拉应力.但当泄洪闸、厂房永久结构缝设置一道止水时,闸墩支铰区及锚块局部仍存在大于C40混凝土抗拉标准强度的拉应力,左墩锚块部位的最大拉应力为3 172.9 kPa,闸墩支铰区最大拉应力为3 262.2 kPa;设置两道止水时,闸墩尤其是左墩内侧闸墩与底板交接线上部区域存在较大的拉应力,不能满足闸墩混凝土抗裂设计要求,为闸室分缝、结构配筋提供了依据.     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁受弯有限元模拟

采用有限元软件ABAQUS对预应力FRP筋混凝土梁受弯性能进行模拟。通过降温法施加预应力,忽略预应力筋与混凝土之间的粘结滑移。在收敛度差调整到3%、线性受拉损伤值dt的峰值取为0.9时,模拟结果与他人的试验结果比较基本吻合。