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《同济大学》 2007年
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预应力混凝土连续梁弯曲性能研究

柳惠芬  
【摘要】: 尽管人们对预应力混凝土连续梁的弯曲性能方面已作了很多研究,但在很多方面的认识仍然不是十分清楚,特别在施工方法对内力重分布的影响方面的研究还是空白。为此,论文首先对预应力混凝土连续梁的国内外研究现状进行了系统的回顾,针对研究中的不足,进行了模型试验研究、非线性分析和简化计算方法的研究。 以我国高速公路中常用的中等跨径单幅预应力混凝土连续梁为原型,进行了3根三跨预应力混凝连续梁的模型试验,研究了不同施工方法对预应力混凝土连续梁弯曲性能的影响,分析了结构的破坏形态,重点揭示了连续梁的内力重分布规律。试验为论文进行预应力混凝土连续梁非线性分析和建立简化计算方法提供了依据,也丰富了预应力混凝土连续梁的试验研究成果。 通过对试验梁材料性能、主要受力机理的分析,以试验数据为基础,采用非线性有限元方法建立了非线性有限元模型,进行了试验加载全过程分析。结果表明非线性有限元分析方法是有效和可行的。 利用非线性有限元程序研究了预应力筋应力、预应力比率、预应力度、钢筋配筋率和施工方法对连续梁破坏荷载和弯矩重分布的影响。分析结果表明:影响弯矩重分布的主要因素包括预应力比率PPR、受压区非预应力筋的配筋指标α和施工方法。弯矩重分布系数随着预应力比率PPR和受压区非预应力筋的配筋指标α的增加而增加,其中悬臂施工梁的弯矩重分布最大,一次落架梁居中,简支变连续梁最小。弯矩重分布使不同施工方法梁的破坏荷载趋于一致。 最后,在非线性有限元分析结果的基础上,利用回归分析方法得到了预应力混凝土连续梁弯矩重分布的简化计算公式。采用线弹性分析、考虑弯矩重分布的弹性分析、空间非线性有限元分析三种不同方法,分析计算了试验梁的破坏荷载,通过与其它试验结果和计算公式的比较,,验证了论文方法的可靠性及更大的适用性。
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