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预应力型钢混凝土梁的力学性能研究

马力  
【摘要】: 预应力型钢混凝土梁是继预应力钢筋混凝土梁之后发展起来的一种新型的预应力钢混组合构件,由型钢梁外包混凝土和预应力束组成,利用预应力束释放预应力时的回弹变形对混凝土和型钢施加预应力,从而使型钢和混凝土获得最佳应力状态。预应力型钢混凝土梁与普通的预应力混凝土梁相比,具有刚度大、抗裂、重量轻、抗震性能好等优点,特别适用于建造大跨度、低梁高结构。如桥梁、码头、车站、地下建筑、大跨度厂房、影剧院及高层建筑等。 预应力型钢混凝土梁(PSRCB)是在普通型钢混凝土梁(SRCB)的基础上采用预应力技术的一种新型组合结构;利用型钢混凝土技术提高混凝土结构的承载能力,利用预应力技术改善型钢混凝土结构在正常使用极限状态下的性能,进而发挥更好的结构综合效能。 本文采用ANSYS有限元分析软件进行非线性分析,研究了预应力型钢混凝土梁的受力性能,主要进行了下列工作:采用预应力型钢混凝土梁进行模拟试验,对其进行静力荷载下的分析;通过对三组九个试件进行有限元模拟计算与分析,研究不同参数下,对预应力型钢混凝土梁的影响。 增加有效预应力,可以显著提高预应力型钢混凝土梁的抗裂能力,有效控制裂缝开展,降低跨中挠度,增加梁的开裂弯矩,极限抗弯承载力;有效预应力的加入,大大改善了大跨度型钢混凝土梁的正常使用情况。提高普通钢筋配筋率对跨中挠度及裂缝开展没有太大的影响,对预应力型钢混凝土梁的抗弯承载力有所提高。高强混凝土可提高构件的承载能力。预应力型钢混凝土采用高强混凝土是合适、可行的。 通过对预应力型钢混凝土梁的不同影响因素的研究,得出一些可供实际工程设计参考的结论。


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