三腹杆体外预应力索内力分析及模拟验证

本文提出的三腹杆体外预应力加固简支梁是通过在体外索跨中及两侧1/4处腹杆的伸长来实现预应力的施加,腹杆使体外索内切于抛物线。基于体外索与腹杆的基本假定,介绍了新型转向装置和预应力施加方法。本文推导了体外索的方程和各段索内力表达式,并推出了体外索跨中挠度增量与两侧1/4处挠度增量的关系式。通过循环迭代的方法,得到了索长增量与跨中挠度增量的关系、索长增量与腹杆荷载的数学表达式,并通过有限元软件ABAQUS进行模拟验证。结果表明:靠两端索的内力大于内侧索内力;两侧1/4处挠度增量为跨中挠度增量的3/4;利用推导出索长与腹杆荷载增量的关系与模拟结果对比,结果发现两者基本呈线性关系,并且当荷载步距较小时,理论值与模拟值基本吻合。荷载步距越小,计算精度越高。分析结果为实际工程加固简支梁提供参考。