预应力混凝土超静定结构侧向约束的影响分析

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1、工学硕士学位论文预应力混凝土超静定结构侧向约束的影响分析硕士研究生：郭玉娇指导教师：李晓霁教授学科、专业：结构工程论文主审人：何建教授哈尔滨工程大学2013年12月工学硕士学位论文预应力混凝土超静定结构侧向约束的影响分析硕士研究生：郭玉娇指导教师：李晓霁教授学位级别：工学硕士学科、专业：结构工程所在单位：航天与建筑工程学院论文提交日期：2013年12月24日论文答辩日期：2014年3月8日学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegreeofM.EngAnalysisoftheIn

2、fluenceofLateralRestraintonPrestressedConcreteStaticallyIndeterminateStructuresCandidate:GuoYujiaoSupervisor:Prof.LiXiaojiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:StructuralEngineeringDateofSubmission:Dec.24,2013DateofOralExamination:March8,2014University:HarbinEngi

3、neeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨

4、工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月摘要预应力技术广泛应用于大跨度超静定混凝土结构中。张拉预应力筋时，由于超静定结构中柱

5、、墙等竖向构件具有较大的抗侧刚度，会对水平构件产生侧向约束。若不考虑侧向约束的影响，会使水平构件承载力的理论分析值大于实际值，从而带来安全隐患。因此对预应力混凝土超静定结构的侧向约束分析具有重要的理论意义和应用价值。本文首先对超静定混凝土结构的预应力效应进行分析，并依据新规范给出计算预应力损失的程序框图；其次通过两种方法推导超静定结构侧向约束的计算公式：一是不考虑转角，依据变形协调条件；二是忽略轴向变形，考虑柱端转角，利用矩阵位移法及D值法的相关知识，分别推导了单层单跨结构、单层双跨结构和单跨双层结构的侧向约束影响系数；最后通过SAP2000有限元软件

6、对列举的工程实例及框架梁侧向约束影响因素进行模拟分析，得到以下结论：1.从对工程实例中框架梁侧向约束的数值模拟结果可知，有限元数值分析结果与理论计算结果相差不大，与变形协调法推导的理论值更为接近，说明在分析超静定结构侧向约束影响时，由于柱端转角很小，可以忽略其影响进行计算。2.从侧向约束影响因素的数值模拟结果可知，随着梁柱线刚度比的逐渐减小、框架结构跨数的逐渐增加、预应力筋偏心距的逐渐减小，框架梁的侧向约束损失值逐渐增大，而预加力对侧向约束损失的影响很小，同时预应力筋的张拉施工方案对侧向约束损失也有一定影响。3.通过有限元分析，提出从增大梁柱线刚度比、

7、减小框架结构的跨数、合理选择预应力筋施工张拉顺序和通过构造措施四个方面减少超静定结构的侧向约束损失。关键词：预应力侧向约束；变形协调；矩阵位移法；有限元分析AbstractPrestressedtechnologyiswidelyusedinlarge-spanstaticallyindeterminateconcretestructure.Whentensioningprestressingtendons,becauseofthelargerlateralstiffness,theverticalcomponents(suchascolumn,wal

8、landsoon)couldgeneratelateralrestraintforhorizo