【摘要】：體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)最大特點是預(yù)應(yīng)力筋布置在梁體外側(cè),僅在錨固端或轉(zhuǎn)向塊處與結(jié)構(gòu)相連。與體內(nèi)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)相比,它具有簡化張拉程序、減少摩阻損失、便于澆筑、更換及檢查體外鋼筋方便等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于工程實踐,但其理論研究尚未完善。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上,研究了體外預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁在承載能力極限狀態(tài)下的受力計算方法,主要工作有：1、分析總結(jié)了體外預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁達到承載能力極限狀態(tài)時的受力特點及影響其受力性能的主要因素。2、分析了體外預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通體內(nèi)有粘結(jié)、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及斜拉索預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的差別及其優(yōu)缺點。3、利用ANSYS軟件,考慮材料非線性和幾何非線性,對體外預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁進行了有限元模擬分析,通過計算值與試驗值的對比,驗證了用有限元程序分析體外預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁力學(xué)性能的可行性,計算數(shù)據(jù)可作為試驗數(shù)據(jù)的補充。4、根據(jù)混凝土塑性鉸理論,研究了梁整體變形和體外預(yù)應(yīng)力筋變形之間的耦合關(guān)系,在分別假設(shè)承載能力極限狀態(tài)下梁體變形為折線和弧線兩種情況下,推導(dǎo)了無轉(zhuǎn)向塊且直線布筋梁、一個轉(zhuǎn)向塊且直線布筋梁、兩個轉(zhuǎn)向塊且直線布筋梁、一個轉(zhuǎn)向塊且折線布筋梁和兩個轉(zhuǎn)向塊且折線布筋梁五種情況的體外預(yù)應(yīng)力混凝土梁在承載能力極限狀態(tài)下的受力計算公式并提出了相應(yīng)的求解方法(以下分別簡稱為折線法與弧線法)。然后用這兩種方法分別對國內(nèi)外5根不同布筋形式的體外預(yù)應(yīng)力混凝土試驗梁進行了計算,并與試驗值比較,以研究該計算方法的適用性。5、建立了考慮二次效應(yīng)影響的體外預(yù)應(yīng)力混凝土梁極限抗彎承載力計算公式。運用本文所建立的折線法和弧線法,在考慮二次效應(yīng)和不考慮二次效應(yīng)兩種情況下,分別對同一根試驗梁進行了計算,以分析二次效應(yīng)對體外預(yù)應(yīng)力混凝土梁極限承載力的具體影響。
[Abstract]:The most important feature of external prestressed concrete structure is that the prestressed tendons are arranged outside the beam body and connected to the structure only at the anchor end or steering block. Compared with the internal prestressed concrete structure, it has the advantages of simplifying the stretching procedure, reducing the friction loss, facilitating the pouring, replacing and checking the external reinforcing bar, etc. It has been widely used in engineering practice, but its theoretical research is not perfect. Based on the existing research results, this paper studies the calculation method of external prestressed concrete simply supported beam under the limit state of bearing capacity. The main work is as follows: 1. This paper analyzes and summarizes the stress characteristics of externally prestressed concrete simply supported beams when they reach the ultimate state of bearing capacity and the main factors affecting their mechanical properties. 2. The bond between external prestressed concrete structures and ordinary concrete structures is analyzed. The differences between unbonded prestressed concrete structures and cable-stayed prestressed structures and their advantages and disadvantages. 3. Using ANSYS software, considering material nonlinearity and geometric nonlinearity, finite element simulation analysis of externally prestressed concrete simply supported beams is carried out. By comparing the calculated value with the experimental value, the feasibility of using finite element program to analyze the mechanical properties of externally prestressed concrete simply supported beam is verified. The calculated data can be used as a supplement to the experimental data. 4. According to the theory of concrete plastic hinge, The coupling relationship between the whole deformation of beam and the deformation of external prestressing tendons is studied. Under the assumption that the deformation of beam body is broken line and arc under the limit state of bearing capacity, the beam with no steering block and straight line is deduced. One steering block and a straight-line stiffened beam, two steering blocks and a straight-line stiffened beam, The stress calculation formulas of external prestressed concrete beams with one steering block and broken line reinforced beam and two steering blocks with broken line reinforcement beam under the limit state of bearing capacity are presented and the corresponding solution methods are presented (respectively). Abbreviated as the broken line method and the arc method). Then, five externally prestressed concrete test beams with different types of tendons are calculated by using these two methods, and compared with the experimental values, the applicability of the calculation method is studied. A formula for calculating ultimate flexural capacity of externally prestressed concrete beams considering secondary effect is established. By using the broken line method and the arc method established in this paper, the same test beam is calculated under the condition of considering the quadratic effect and not considering the quadratic effect. The effect of secondary effect on ultimate bearing capacity of externally prestressed concrete beams is analyzed.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U441

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本文編號：2393348