浅谈体外预应力在加固混凝土梁中的应用及应力松驰研究

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1、河海大学硕士学位论文体外预应力在加固混凝土梁中的应用及应力松驰研究姓名：盛超申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：卓家寿20070501摘要摘要在工程中，体外预应力加固技术具有施工简单、结构可靠、易于维护、造价经济等优点，在各种新建的大型土木工程结构中得到了广泛的应用；同时，大量的在役的工程，如大跨度的梁、桥梁，由于结构老化、钢筋锈蚀及使用荷载变化等因素的影响，结构产生损伤或疲劳，采用体外预应力技术加固这些损伤或疲劳是十分有效的。体外预应力作为后张预应力体系的重要分支之一，在近20年来，其设计理论得到了极大的发展，但是有关预应力应力松驰效应

2、的研究不多，尤其混凝土收缩、徐变及应力松驰之间的相互影响研究过少。本文针对体外预应力加固混凝土梁的体外预应力筋应力损失的计算、二次效应计算、加固设计及应力松驰的评价做了比较详尽的分析和研究。同时运用大型商用有限元软件ABAQUS对体外预应力梁的性能进行了深入的研究。具体内容如下：1．首先对预应力应力损失的影响因素、二次效应、预应力应力增量作了详细的介绍。运用等效荷载理论，对体外预应力筋与梁体的作用进行分析，初步研究分析了体外筋的加固机理，并对其加固效果进行系统的描述；2．基于ABAQUS，对体外预应力加固效果进行非线性有限元分析，并与规范计算结

3、果对比。对某一采用体外预应力筋进行加固处理的混凝土简支梁，加固前后的应力、应变、挠度等情况进行了分析和研究；其次，对采用不同体外筋布筋方式加固简支梁的加固效应进行了比较；最后，对设一个转向块体外筋加固的简支梁受力全过程进行了详细的分析，并探讨了体外筋的作用机理。3．本文在ABAQUS商用限元软件基础上外加标准线性固体本构模型来模拟体外索的应力松驰效应。为更深入的研究体外应力松驰效应，预测由于应力松驰而带来的加固效果的变化提供了一个简单可行的模拟方法。关键词：体外预应力、工程加固、材料和几何非线性、加固效应、应力松驰AbstractInengin

4、eeringreinforcement,Bccauseoftheadvantagesofsimpleconstruction．structuralsafety，easymaintenanceandeconomy,theexternalprestresingtechniquehasbeenwidelyusedinthenewconstructionoflargecivilengineeringstructures．Also，Manyellgineeringstructuresatservice，suchaslargespanbeamandbrid

5、ges，aresufferingfrom’fatigueorstructuralharmduetostructureaging,corrosionofreinfor-reinfor-cementbarandoverweight．Itisveryeffectivetostrengthentheseharmedorfatiguestructuresusingtheexternallyprestressingtechnique．Intwodecades，astheimportantpartofpost-tensioned，thedesigningth

6、eoryprogressrapidly,butthestudyofstressrelaxationisverylittle，especiallyeffectamongconcreteshrinkage．creepandstressrelaxation．Thecalculationofstress10ss，second-ordereffects，reinforcementdesignandstressrelaxationisstudiedatlargeinthepaper．Also，acomm四oalfiniteelementpro伊am,ABA

7、QUS，wasnsedtoanalyseextemalprestressedconcretebeam．themostlyworkatefellow：Firstly,thefactorsofStreSSlOSS。second-ordereffects。theincrementofstresscalculationindetilsareintroduced．‰ughanalysethereeiprocityrelationofexternalpre-stressedcableandbeam,reinforeementmechanismofexter

8、nalpre-stressedcablebestudiedbyusingequivalentloadtheory．Secondly,fromthevi