預(yù)應(yīng)力混凝土空心板荷載試驗(yàn)有限元模擬.pdf

1、工程中要求預(yù)應(yīng)力混凝土空心板在設(shè)計(jì)荷載作用下有足夠的抗力和一定的安全儲(chǔ)備，其最大撓度、混凝土的最大壓應(yīng)力以及混凝土的裂縫寬度要滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。超過(guò)設(shè)計(jì)荷載時(shí)，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板要求有較好的延性，其破壞始于受拉鋼筋屈服，并有明顯的塑性變形。但是由于設(shè)計(jì)上對(duì)其正常使用極限狀態(tài)考慮不足或長(zhǎng)期處于超載的工作狀態(tài)，使得有些預(yù)應(yīng)力混凝土空心板剛度下降，承載力不滿足要求。此時(shí)需要他它的設(shè)計(jì)承載力進(jìn)行重新評(píng)定，并觀察空心板在超載受力時(shí)是否有較好的延

2、性。
　　 目前對(duì)混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力的評(píng)定以及觀察超載下構(gòu)件的塑性變形，通常采用荷載試驗(yàn)的方法，往往比較麻煩，且對(duì)于某些大型橋梁中的重要構(gòu)件，是不允許拆除用以做荷載試驗(yàn)的。此時(shí)要想評(píng)定該構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力和觀察該構(gòu)件超載后的變形情況就需要采用其他的方法了。本文以實(shí)際工程為背景，以某立交橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心板為研究對(duì)象，通過(guò)荷載試驗(yàn)來(lái)評(píng)定空心板的設(shè)計(jì)承載力和觀察超載后的變形情況。并嘗試以有限元的方法來(lái)分析處理上述問(wèn)題，借助于有限元

3、軟件，建立預(yù)應(yīng)力混凝土空心板非線性有限元模型，模擬其受力狀態(tài)變形情況，進(jìn)而對(duì)空心板構(gòu)件做出正確的評(píng)定。
　　 本文的主要工作內(nèi)容有：
　　 1.介紹了鋼筋、混凝土和碳纖維布等材料的本構(gòu)關(guān)系和相應(yīng)的屈服準(zhǔn)則和破壞準(zhǔn)則，以及鋼筋混凝土單元的基本知識(shí)。
　　 2.通過(guò)荷載試驗(yàn)評(píng)定預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的設(shè)計(jì)承載力和觀察超載后空心板的表現(xiàn)，包括混凝土應(yīng)力、混凝土的開(kāi)裂以及空心板的最大撓度。
　　 3.用ANSYS有限

4、元軟件建立預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的非線性模型，并將所得結(jié)論與試驗(yàn)結(jié)論相互比較，驗(yàn)證有限元模型的正確性。從而得出有限元模型無(wú)論是在混凝土應(yīng)力、混凝土開(kāi)裂還是空心板的最大撓度等方面能夠反映空心板的真實(shí)變化趨勢(shì)，能夠評(píng)定空心板的設(shè)計(jì)承載力和模擬出空心板超載后的表現(xiàn)。
　　 4.探討預(yù)應(yīng)力混凝土空心板經(jīng)碳纖維布加固后承載力的提高。在正常的汽車荷載作用下，碳纖維布對(duì)空心板的承載力提高影響不大。但隨著荷載的增加，空心板變形增大，碳纖維布對(duì)空心板