体外预应力钢混凝土连续组合梁非线性数值分析

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1、第39卷第9期同济大学学报(自然科学版)Vo1．39No．92011年9月JOURNALOFTONGJIUNIVERSITY(NAnII}AI，SCIENCE)Sep．2011文章编号：0253—374X(2011)09—1258—08DOI：10．3969／j．issn．0253—374x．2011．09．002体外预应力钢一混凝土连续组合梁非线性数值分析贾远林，陈世呜，王新娣(1．同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092；2．同济大学土木工程学院上海200092)摘要：基于4根预应力连续组合

2、梁试验，以通用非线性程序accuracyandversatility，whichprovidesapowerfulnumeralABAQUS为平台，提出了用于模拟预应力连续组合梁非线性too1fortheresearchofcontinuousstee1concretebeams全过程受力行为的精细有限元模型．模型综合考虑了几何非prestressedwithexternaltendons．线性、材料非线性、支座负弯矩区板件整体失稳和局部失稳Keywords：prestress；steel—concreteb

3、eams；continuous等，不仅反映预应力连续组合梁整体性能，还模拟局部效应，beams；slip；buckling；ABAQUSprogram深入揭示预应力筋内力变化、滑移效应、内力重分布、板件整体失稳及局部屈曲等复杂特性．通过对模型计算和实测结果的充分对比与校核，表明该模型用于预应力钢一混凝土连续体外预应力连续组合梁是在普通连续组合梁基组合梁的精细化分析具有较高精度和广泛通用性，表现出良础上，合理布置高强度预应力索，并对其张拉，使梁好的数值特性，为研究预应力连续组合梁受力性能提供了强在承受全部外荷载

4、前建立起预应力．该预应力能减有力的数值工具．小或抵消粱在外荷载作用下产生的应力，达到提高负弯矩区截面开裂弯矩、改善混凝土的收缩开裂徐关键词：预应力；钢一混凝土组合粱；连续梁；滑移；屈曲；变、正弯矩区提高梁的梁承载能力、减轻梁自重、提ABAQUS程序高梁刚度的效果[1-3j．因其显著的经济性能优势，在中图分类号：TB24文献标识码：A建筑和桥梁结构中得到了广泛的应用．对于由多种材料组成的连续组合梁，其力学性NonlinearFiniteElementAnalysisof能明显依赖于各组成材料的特征及其相互作用．

5、尤PrestressedContinuousStee1．concrete其在负弯矩区，混凝土开裂、材料进入塑性、板件屈CompositeBeamswithExternalTendons曲以后，组合梁整体呈现明显的非线性，按照传统的J／AYuanlin，Shimiw。WANGXindi。解析方法很难全面了解其整个受力过程中的变形和(1．ArchitecturalDesign＆ResearchInstitute(Group)Co．，Ltd．。内力．数值方法模拟组合梁非线性在国内外均有过TongjiUniversi

6、ty，Shanghai200092，China；2．CollegeofCivil大量尝试．Chen用fortran程序编制了连续组合梁Engineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)的非线性求解程序，考虑材料非线性影响[4]．AyyubE]以5根预应力组合梁在负弯矩下的试验为Abstract：Basedontestanalysisoffourprestressedsteel—concretebeams，allowingforthenonlinearityof

7、geometryand基础，编制了考虑材料非线性的分析计算模型．material，thelateraldistortionalbucklingandtheplatelocalDalls考虑了预应力筋滑移和变形，基于材料的非线bucklingafineandexactfiniteelementstimulationmodelby性性能、梁的几何非线性，给出了体外预应力简支组ABAQUSisestablishedtostudythethenonlineardevelopment合梁分析模型l_6-7]．国内对组合

8、梁的非线性数值研ofbeams，whichreflectstheoveral1behaviorofthebeamand究相对较晚，宗周红以有限变形理论为基础，同时考catchestheloca1effect，suchasthestressvaryingin虑材料非线性和几何非线性的影响，进行了预应力prestressedtendons，theslip，theredistributionofinter