CFRP加固預(yù)應(yīng)力混凝土柱有限元分析

用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析的等效載荷法

第20卷第2期寧波大學(xué)學(xué)報(bào)（理工版）vol.20no.2 2007年6月journalofningbouniversity(nsee)june2007 文章編號:1001-5132（2007）02-0258-04 預(yù)應(yīng)力混凝土梁非線性有限元分析 毛文哲1，袁麗莉2 （1.寧波信達(dá)中建置業(yè)有限公司，浙江寧波315010；2.寧波大學(xué)建筑工程與環(huán)境學(xué)院，浙江寧波315211） 摘要：建立了基于有限元方法結(jié)合增量迭代混合法研究適用于預(yù)應(yīng)力混凝土梁非線性全過程分 析的數(shù)值模型，提出的算法能較好地處理梁加載過程的響應(yīng)變化，以及可穿越梁破壞前可能出 現(xiàn)的極值點(diǎn)問題.并利用該數(shù)值模型分析評估了預(yù)應(yīng)力筋配筋率、有效預(yù)應(yīng)力對預(yù)應(yīng)力混凝土梁 性能的影響，該模型所得結(jié)果可為預(yù)應(yīng)力混凝土梁的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的參考. 關(guān)

結(jié)合兩種有限元軟件的特點(diǎn),模擬軌道交通雙向預(yù)應(yīng)力槽型梁的變形和受力分析。先通過midas/civil分別計(jì)算槽型梁在橫向和縱向預(yù)應(yīng)力作用下,鋼束的預(yù)應(yīng)力損失,利用虎克定律推算出相應(yīng)的應(yīng)變;在ansys中建立有限元模型,以初始應(yīng)變模擬預(yù)應(yīng)力的作用,進(jìn)行槽型梁在縱向、橫向和雙向預(yù)應(yīng)力作用下受力與變形分析。

偏心受壓鋼筋混凝土柱,采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)減小或避免鋼筋混凝土柱根部裂縫,通過在鋼筋混凝土柱受拉區(qū)一側(cè)預(yù)先施加一定的力,使鋼筋混凝土柱內(nèi)部受力在新的條件下建立平衡.實(shí)踐證明:該方法能有效地控制柱截面,解決鋼筋混凝土柱偏心受壓的根部裂縫問題.

預(yù)應(yīng)力cfrp板加固鋼筋混凝土梁的有限元分析——應(yīng)用ansys有限元分析軟件對cfrp板加固鋼筋混凝土梁的受力性能進(jìn)行了有限元分析，給出了相應(yīng)的荷載一撓度曲線，并提出了有關(guān)設(shè)計(jì)和應(yīng)用建議，以期促進(jìn)預(yù)應(yīng)力cfrp加固技術(shù)的研究。

預(yù)應(yīng)力鋼筋箍約束混凝土柱的有限元分析研究——預(yù)應(yīng)力荷載施加的過程中約束力在柱體內(nèi)的分布是穩(wěn)定的預(yù)應(yīng)力箍筋產(chǎn)生的約束力在柱體縱向沿剛性鉸方向進(jìn)行擴(kuò)散在鋼筋箍范圍之內(nèi)，寬度較大的墊板約束效果要明顯的優(yōu)于寬度較小的墊板效果。

為了得到某工程大噸位預(yù)應(yīng)力邊墩的應(yīng)力變形規(guī)律，采用有限元軟件ansys建立閘墩整體的三維有限元模型，選取3種典型工況進(jìn)行靜動力計(jì)算，分析閘墩整體各方向的位移情況及閘墩頸部區(qū)域、錨塊尾部、預(yù)留平孔等部位的應(yīng)力分布特點(diǎn)。由于傳統(tǒng)的等效荷載法和降溫法施加預(yù)應(yīng)力不夠準(zhǔn)確，改進(jìn)了等效荷栽法，并對錨塊底部和閘墩按分離模型進(jìn)行模擬。結(jié)果表明，閘墩預(yù)應(yīng)力效果明顯，位移應(yīng)力分布符合一般規(guī)律。局部區(qū)域拉壓應(yīng)力超出了混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，但在深度方向上范圍較淺，可通過配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋限制裂縫的開展。

為了得到某工程大噸位預(yù)應(yīng)力邊墩的應(yīng)力變形規(guī)律,采用有限元軟件ansys建立閘墩整體的三維有限元模型,選取3種典型工況進(jìn)行靜動力計(jì)算,分析閘墩整體各方向的位移情況及閘墩頸部區(qū)域、錨塊尾部、預(yù)留平孔等部位的應(yīng)力分布特點(diǎn)。由于傳統(tǒng)的等效荷載法和降溫法施加預(yù)應(yīng)力不夠準(zhǔn)確,改進(jìn)了等效荷載法,并對錨塊底部和閘墩按分離模型進(jìn)行模擬。結(jié)果表明,閘墩預(yù)應(yīng)力效果明顯,位移應(yīng)力分布符合一般規(guī)律。局部區(qū)域拉壓應(yīng)力超出了混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度,但在深度方向上范圍較淺,可通過配置非預(yù)應(yīng)力鋼筋限制裂縫的開展。

利用ansys有限元軟件對南水北調(diào)工程中沙河預(yù)應(yīng)力渡槽進(jìn)行了有限元分析,采用初始應(yīng)變法達(dá)到施加預(yù)應(yīng)力的目的,計(jì)算了槽身在完建期、設(shè)計(jì)水位和加大水位3種工況下的環(huán)向和縱向應(yīng)力值,并對施加鋼絞線前后結(jié)果進(jìn)行了對比,得出渡槽槽身在配筋后具有足夠的強(qiáng)度和剛度,結(jié)構(gòu)安全可靠,設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力方案是可行的.

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本文以某無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁靜力試驗(yàn)為例,通過對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁以及普通的鋼筋混凝土梁進(jìn)行擬靜力試驗(yàn),探索無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。所有試驗(yàn)都是在國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)定之下進(jìn)行,試件的選擇也都符合常規(guī)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),兩種混凝土梁的數(shù)量分別是3和1。本試驗(yàn)使用混合加載模式,在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上通過opensees平臺進(jìn)行數(shù)值建模,從而進(jìn)行有限元分析,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析數(shù)據(jù)來對預(yù)期設(shè)想進(jìn)行進(jìn)一步的證明,以便對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的抗震性能有更加詳細(xì)具體的試驗(yàn)支撐。

預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋正常使用性能三維有限元分析——以三維有限元技術(shù)為手段，結(jié)合《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(jtgd60-2004)和《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(jtgd62-2004)，對沙河大橋進(jìn)行了持久狀況正常使用極限狀態(tài)和使用階段工作狀況校核。計(jì)...

碳／?；祀s纖維筋預(yù)應(yīng)力混凝土梁抗彎性能的有限元分析——碳／玻混雜纖維增強(qiáng)塑料(hfrp)筋具有單一纖維筋難以企及的優(yōu)點(diǎn)，本文在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，介紹了ansys有限元軟件在預(yù)應(yīng)力hfrp筋混凝土梁非線性分析中的應(yīng)用，論述了混凝土、hfrp筋的單元選擇、本構(gòu)關(guān)系...

面板作為大壩的防滲體,它的整體性和耐久性關(guān)系到大壩的穩(wěn)定安全。因此,面板混凝土的防裂、限裂就成為大壩設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。防止裂縫的發(fā)生,應(yīng)從提高混凝土自身抗裂能力及減小導(dǎo)致裂縫的破壞力入手。將緩黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋鋪設(shè)在混凝土面板堆石壩中可以提高結(jié)構(gòu)的剛度,有效的抑制裂縫的開展。通過對某地區(qū)一水電站大壩的受力性能進(jìn)行ansys有限元分析,對比施加預(yù)應(yīng)力前后的大壩應(yīng)力及變形特點(diǎn),探究預(yù)應(yīng)力技術(shù)在混凝土面板壩中運(yùn)用的合理性。分析結(jié)果表明:緩黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋能夠減緩面板的開裂破壞程度,顯著地改善混凝土面板堆石壩的工作性能,值得在今后的工程中推廣。

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁張拉有限元分析

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剖析了當(dāng)前預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板在理論分析和設(shè)計(jì)應(yīng)用方面存在的一些問題,結(jié)合該種疊合板的工作特性,并考慮材料的非線性、疊合板各向異性等因素,采用非線性有限元程序,分析并模擬了單向預(yù)應(yīng)力混凝土雙向疊合板在均布荷載作用下加載直到破壞的過程,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。

預(yù)應(yīng)力混凝土圓形筒倉屬于大直徑圓筒薄殼結(jié)構(gòu)，整體性好，有利于預(yù)環(huán)形預(yù)壓力的施加，同時(shí)預(yù)應(yīng)力損失較少，因此在備大行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。本文在分析預(yù)應(yīng)力圓形筒倉結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力模擬方法的基礎(chǔ)上，探討了預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉有限元模型的建立，并就靜荷載作用下預(yù)應(yīng)力筒倉整體受力情況進(jìn)行了分析。

本文在對三塊預(yù)應(yīng)力混凝土夾芯保溫屋面板進(jìn)行抗彎實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在開裂前，利用平面殼元對夾層板進(jìn)行有限元分析，并且采用疊代法處理預(yù)應(yīng)力多筋應(yīng)力變化與板位移變化的藕連問題，最后，將實(shí)驗(yàn)值與數(shù)值解進(jìn)行比較。吻合較好。本文不僅可以解決夾層板雙向受力問題，而且可以解決各種荷載作用下受力狀況，將為預(yù)應(yīng)力混凝土夾芯保溫屋面板向雙向，大析型設(shè)計(jì)及開發(fā)提供理論依據(jù)。

運(yùn)用有限元軟件,采用分離式有限元模型,選擇實(shí)體、殼和桿單元分別模擬混凝土、鋼骨和鋼筋,建立了三個(gè)l型鋼骨混凝土柱梁柱節(jié)點(diǎn)模型,并考慮材料、幾何雙重非線性,對三類典型的節(jié)點(diǎn)失效模式,即梁鉸型、核心區(qū)剪切型以及混合型,進(jìn)行了深入研究和分析,并總結(jié)失效模式特點(diǎn),歸納相關(guān)影響參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,選擇兩類材料強(qiáng)度進(jìn)行參數(shù)分析,得到材料強(qiáng)度對承載力、剛度等鋼骨混凝土柱梁柱節(jié)點(diǎn)靜力性能的影響。

軸壓鋼管混凝土柱的有限元分析——以非線性有限元程序abaqus為平臺，選擇合適的本構(gòu)模型和參數(shù)，對4根軸心受壓下的鋼管混凝土柱進(jìn)行有限元分析，得到了各柱的荷載一應(yīng)變曲線，通過與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗(yàn)證了有限元模型的正確性。

鋼管混凝土柱勁性環(huán)梁節(jié)點(diǎn)的有限元分析——本文利用有限元對鋼管混凝土柱勁性環(huán)梁節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了三維有限元分析，明確了該種節(jié)點(diǎn)的傳力機(jī)理和內(nèi)力分配，驗(yàn)證了節(jié)點(diǎn)受力性能的可靠性，得出對實(shí)際工程有一定價(jià)值的結(jié)論，對以后的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。