预应力劲性混凝土梁全过程分析

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1、建筑技术第47卷第4期2016年4月·332·ArchitectureTechnologyVo1．47No．4Apr．2016预应力劲性混凝土梁全过程分析刘叶锋，张明波2(1．中国建筑股份有限公司海外部，100125，北京；2．中国冶金科工股份有限公司，100028，北京)摘要：根据基本假定并考虑材料特有的力学性能，以数值积分方法编制了预应力劲性混凝土梁的受力性能的计算程序，为验证程序的精度和可靠性，对文献预应力劲性混凝土梁的三分点加载试验进行了对比，数值计算出的荷载．挠度曲线同试验结果吻合良好；研究表明数值模拟方法

2、为进～步预应力劲陛混凝土构件设计理论的研究提供了一种可靠的方法和手段。关键词：预应力劲性混凝土；非线性分析；弯矩一曲率关系中图分类号：TU378文献标志码：A文章编号：1000—4726(2016)04—0332—03NoNLINEARFULL．RANGEFLEX[yRALANALYSIS0FPRESTRESSEDSTEELREINFORCEDCONCRETEGIRDERLIUYe—feng，ZHANGMing．bo(1．ChinaStateConstructionEngineeringCo．，Ltd．Oversea

3、sOperations，100125，Beijing，China；2．MetallurgicalCorporationofChinaLtd．，100028，Beijing，China)Abstract：Accordingtobasicassumptionandthematerialpropertiesofprestressedsteelreinforcedconcretegirder，ananalysisprogramisdevelopedtorevealthemechanicalbehaviorofflexural

4、beamswiththemethodofnumericalintegration．Themoment·curvaturerelationshipsofthebeamscanbecalculatedwiththeprogram．Adocumentedthree—pointbendingtestofprestressedsteelreinforcedconcretebeamsarepresentedtotestifythereliabilityofthismethod．Itisfoundthattheloading—di

5、splacementrelationshipsareinaccordancewithexperimentalresults．Consequently，thenumericalanalysisprovidesareliablereferenceandtoolforthefurtherstudyfordesigntheoryofPSRCBbeams．Keywords：prestressedsteelreinforeedconcrete；nonlinearanalysis；moment—curvaturerelations

6、hip预应力劲性混凝土梁是一种采用预应力技术的新加载步，截面的变形和破坏不会随加载的结束而不再型组合结构，对劲性混凝土构件施加预应力，通过用变化。不考虑预应力劲陛混凝土梁中材料的环境作用，预应力技术提高开裂承力、极限承力以及构件变形能即忽略混凝土的收缩、徐变和温湿度变化等引起的内力，综合提高构伴}生能，是一种新型大跨混凝土结构力和变形。形式，其基本力学眭能的研究，是该结构推广使用的2失效准则关键[】】。对于常规混凝土构件基本力学的研究，一般采用基本构件力学实验，但试验成本较高。目前，采对于预应力劲『生混凝土梁，当满足

7、以下4个条件用实体非线性有限元模拟分析，能很好地模拟构件的之一时，截面达到极限曲率，即失效准则为：(1)力学旨，但在进行大规模、Ydc~_的构件分析效率不高。截面的抗弯弯矩下降到最大值的80％；(2)受拉的而基于平截面假定的截面的弯矩一曲率分析，对基本纵向钢筋或钢绞线应变达到极限拉应变值；(3)受构件的截面力学性能，具有较高的效率和精度口】。拉(压)钢材的应变达到屈服应变值；(4)截面受压区混凝土达到极限抗压应变值。1基本假定3本构关系混凝土、劲性钢梁、钢筋、钢绞线之间无滑移，构件截面的应变沿截面高度呈线性分布，截面

8、各点3．1混凝土本构模型应变与截面转角呈比例增加，即平截面假定。材料混凝土的单轴应力应变关系，采用Hognestad非线性弹}生假定，即混凝土、劲眭钢梁、钢筋、钢绞模型¨】，该模型由两段非线性曲线分段构成，是进线按其应力一应变关系假定。静态加载假定，即任一行钢筋混凝土非线性分析的常用模型，其数学表达如公式(1)所示。参考GB50010—2010