体外预应力结构计算的接触分析方法

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1、第39卷，第2期公路工程Vo1．39，No．22014年4月HighwayEngineeringApr．，2014体外预应力结构计算的接触分析方法赵晓春(北京国道通公路设计研究院股份有限公司，北京100053)[摘要]提出采用接触分析方法进行体外预应力结构的计算模拟。同时，为验证此方法的可行性，依据相关试验参考文献资料数据，建立对应的有限元结构分析模型，采用有限元分析接触单元法和原普遍采用的共用结点法，分别对梁体进行数值模拟计算，结果表明，接触单元法具有更好的计算精度和准确性。而后，采用接触单元法针对不同体外预应力筋线形布置情况进行接触模拟计算，找到加固效果最好的体外预应力筋布设位置。[关

2、键词】体外预应力加固；接触分析法；有限单元法[中图分类号]U448．217[文献标识码】A[文章编号】1674—0610(2014)02—0281—03TheContactAnalysisMethodforExternalPrestressedStructureCalculationZHAoXiaochun(BeijingGuodaotongHighwayDesign＆ResearchInstituteCO．，LTD，Beijing100053，China)[Abstract]Inthispaper，thecontactanalysismethodforth．esimulationcalc

3、ulationofexternalpre-stressedstructure．Atthesametime，toverifythefeasibilityofthismethod，basedontherelatedexperi．mentreferencedata，toestablishthefiniteelementstructureofthecorrespondinganalysismodel，thecommonnodemethodusingthefiniteelementanalysisofcontactelementmethodandwidelyused，re．spectively，of

4、thebeamwascalculatedbynumericalsimulation，resultsshowthatthecalculationpreci—sionandaccuracy，thecontactelementmethodhasthebetter．Then，usingthecontactelementmethodaccordingtothediferentexternaltendonslineararrangementcontactsimulation，findthebestreinforce-menteffectofexternallyprestressedtendonlayo

5、utposition．[Keywords]externallyprestressedreinforcementthecontactanalysismethodfiniteelementmethod0引言1研究对象描述目前，体外预应力结构计算模拟采用的主要方本文采用交通部《公路桥涵标准图》中40m预法为基于有限单元法基础上的共用结点法，其核心应力简支T形梁桥作为计算示例。其标准跨径为思想为按预应力筋线形选取混凝土单元上的相应结40m，主梁全长39．96m，计算跨径38．88m，桥面宽点，利用此结点来建立钢筋单元，再通过初应变法或度为7．5m附两侧人行道。混凝土强度等级为降温法来模拟预应力的施

6、加。然而此方法并未考虑C40。下为具体设计资料及构造布置，节选自《桥梁预应力筋对梁体的整体作用，而只进行梁体的分段计算示例集》⋯，梁体结构尺寸如图1所示。模拟加固，所以计算精度有待提高。本文则采用模2模型建立拟混凝土的专用有限单元和接触单元，对40m预应力混凝土T形梁采用体外预应力加固的预应力效本文借用有限元分析软件ANSYS程序对实验应进行精细分析，并与采用公用节点法的结果进行梁进行建模分析，采用接触单元法建模时，混凝土采比较从而得出结论，采用接触分析方法能更好的模用SOLID65单元，普通钢筋与预应力筋采用LINK8拟体外预应力梁体的受力状态。单元，体外预应力加固钢筋与转向块的接触模拟

7、则[收稿日期]2013—07—29[作者简介】赵晓春(1980一)，男，辽宁大连人，硕士，工程师，主要从事公路桥梁设计工作。282公路工程39卷应力拉杆线形布设如图3所示。转向块间间距以表示；分以下6种工况进行计算：①不设置转向块，r=I；②设置两个转向块，且r=0．7；③设置两个转孺向块，且r=0．34；④设置两个转向块，且r=0．05；梁端截面跨中截面变化点截面⑤在跨中设置一个转向块，r：0；⑥不设置体外预应力筋，仅