基于组合单元的体外预应力溷凝土梁全过程分析.pdf

第26 卷第9 期 Vol.26 No.9 工 程 力 学 2009 年 9 月 Sep. 2009 ENGINEERING MECHANICS 156 文章编号：1000-4750(2009)09-0156-06 基于组合单元的体外预应力混凝土梁全过程分析 * 1 1,2 孙永明 ，黄 侨 (1. 哈尔滨工业大学桥梁工程研究所，哈尔滨 150090 ；2. 东南大学桥梁与隧道工程研究所，南京 210096) 摘 要：对体外预应力混凝土结构的研究现状及数值模拟方法做出评价与分析。采用组合单元模拟钢筋混凝土结 构，能全面考虑混凝土的开裂、塑性等问题；并推到一种体外预应力单元：在忽略摩擦的情况下，能够考虑体外 筋在转向块处的滑移作用，从而对其变形与受力做出更准确的模拟。用以上两种单元对3 片试验梁的三分点加载 的全过程做了数值仿真分析，详细分析了荷载Q-挠度f 曲线和挠度f -体外预应力增量σ 曲线，明确指出加载曲线 中各个转折点的物理意义，并对体外筋的极限应力增量取值问题提出了新的建议。通过计算值与试验数据对比分 析，说明了采用组合单元和体外预应力单元共同模拟体外预应力混凝土结构的可行性和正确性，也同时为桥梁结 构的数值计算模拟及设计提供了支持和经验。 关键词：桥梁结构；体外预应力；组合单元；全过程分析；极限状态 中图分类号：U441 文献标识码：A ENTIRE RANGE ANALYSIS OF EXTERNALLY PRESTRESSED CONCRETE BEAMS BASED ON COMPOSITE ELEMENTS * 1 1,2 SUN Yong-ming , HUANG Qiao (1. Institute of Bridge Engineering, Harbin Institute of technology, Harbin 150090, China; 2. Institute of Bridge and Tunnel Engineering, Southeastern University, Nanjing 210096, China) Abstract: Evaluation is made to the research actuality and numerical simulation method of externally prestressed concrete structure. Composite element can comprehensively consider crack and plasticity of concrete. A kind of externally prestressed element is proposed ，in which friction and considering slippage of external steel at deviators is ignored, leading to a more accurate simulation of deflection and stress. With those two kinds of elements, entire range of 3 test beams from third-point load to failure are analysized. Load(Q)-deflection(f ) curves and deflection(f )-stre