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预应力混凝土梁非线性分析单元模型

张峰 叶见曙 徐向锋

张峰, 叶见曙, 徐向锋. 预应力混凝土梁非线性分析单元模型[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(5): 68-72.
引用本文: 张峰, 叶见曙, 徐向锋. 预应力混凝土梁非线性分析单元模型[J]. 交通运输工程学报, 2007, 7(5): 68-72.
ZHANG Feng, YE Jian-shu, XU Xiang-feng. Nonlinear analysis element model of prestressed concrete beam[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(5): 68-72.
Citation: ZHANG Feng, YE Jian-shu, XU Xiang-feng. Nonlinear analysis element model of prestressed concrete beam[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2007, 7(5): 68-72.

预应力混凝土梁非线性分析单元模型

基金项目: 

江苏省交通科学研究计划项目 04Y051

详细信息
    作者简介:

    张峰(1978-).男,江苏豢兴人,东南大学工学博士研究生.从事桥粱结构非线性研究

    叶见曙(1948-), 男, 湖北武汉人, 东南大学教授

  • 中图分类号: U441.5

Nonlinear analysis element model of prestressed concrete beam

More Information
  • 摘要: 为了能够准确有效地分析混凝土梁中预应力钢筋的力学性能, 模拟结构中存在的普通钢筋、预应力直线钢筋和预应力曲线钢筋, 提出了一种预应力混凝土梁非线性分析的单元模型。应用有限元理论, 采用全拉格朗日列式的三维杆单元模拟预应力钢筋; 采用实体退化组合壳单元模拟结构; 应用钢筋单元和混凝土单元之间的位移场关系形成钢筋对混凝土单元的贡献, 将预应力钢筋对结构的作用直接反映在单元模型内部。预应力混凝土T梁的破坏过程模拟结果表明梁的跨中挠度计算结果和试验实测数据吻合, 单元模型有效地反映了预应力束的力学性能。

     

  • 图  1  两节点的杆单元

    Figure  1.  Two-node link element

    图  2  组合单元

    Figure  2.  Combined element

    图  3  混凝土本构关系

    Figure  3.  Constitutive equation of concrete

    图  4  试验梁及加载

    Figure  4.  Test beam and load

    图  5  有限元模型

    Figure  5.  Finite element model

    图  6  失效单元

    Figure  6.  Disabled element

    图  7  荷载与挠度曲线

    Figure  7.  Curves of load and deflection

    图  8  预应力束应力

    Figure  8.  Stress of prestressed bar

    表  1  混凝土力学性能

    Table  1.   Mechanical properties of concrete

    梁编号 弹性模量/GPa 抗压强度/MPa 抗拉强度/MPa
    1 35.40 36.0 3.30
    2 36.70 36.2 3.40
    平均值 36.05 36.1 3.35
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    表  2  预应力钢筋力学性能

    Table  2.   Mechanical properties of prestressed bar

    试件编号 弹性模量/GPa 抗拉强度/MPa
    1 224.0 1 680.0
    2 218.0 1 680.0
    3 214.0 1 605.0
    4 219.0 1 605.0
    5 221.0 1 680.0
    6 221.0 1 640.0
    平均值 219.5 1 648.3
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-02-16
  • 刊出日期:  2007-10-25

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