预应力混凝土梁极限承载力非线性有限元研究

【摘要】：近50年来,特别是改革开放之后,我国兴建了许多各种类型的公路桥梁、铁路桥梁、铁路公路两用桥梁、城市桥梁及立交桥等。对于旧桥来说,经过长时间的运营使用,在桥梁结构中必然产生一些缺陷或损伤,有的可能已经相当严重;而对于新建桥梁我们需要准确评定该桥的承载能力、设计与施工质量,从而确定工程的可靠度。这两方面都要求我们对于桥梁结构的承载力能有一个准确的分析,而现行规范设计方法显然不能满足要求,为此需要做进一步的研究。 本文在参考大量国内外研究成果的基础上,针对目前广泛应用的预应力混凝土梁进行了研究。为了便于分析理论计算结果的合理性,设计了T形预应力混凝土模型梁,并进行了极限承载力的试验。采用有限元程序Ansys将预应力混凝土T梁按分离式实体模型建模,对梁的受力和变形进行从加载到破坏的全过程分析:鉴于规范采用的线弹性计算方法所带来的误差,本文经过比较各种非线性的混凝土本构关系,选用国内建筑行业混凝土规范推荐的公式,根据实测参数,对梁进行了非线性有限元计算,并将结果与试验值和规范计算值作比较,分析计算的误差,最后得出模型梁分别按全预应力构件、部分预应力A类构件、部分预应力B类构件的极限承载力。通过本文的分析可以深入了解预应力混凝土构件的极限承载力。