無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)計算的接觸分析方法.pdf

1、粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)在土木工程領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，尤其在截面高度較小的構(gòu)件及大跨徑預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，具有普通預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)無法比擬的優(yōu)勢。作為后張預(yù)應(yīng)力體系的一個重要分支，其結(jié)構(gòu)特性與普通后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)有較為明顯的不同，然而，目前無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的計算方法仍然基于普通有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，忽略了實際結(jié)構(gòu)中無粘結(jié)筋與混凝土壁的變形不協(xié)調(diào)特點，這種計算模型上的非真實性，將導(dǎo)致計算結(jié)果不準(zhǔn)確或精度降低，且無法進(jìn)行準(zhǔn)確的細(xì)部結(jié)構(gòu)計算。 本文針對無粘結(jié)

2、筋與混凝土的不協(xié)調(diào)變形主要是由于兩者間的相對滑動引起，以接觸分析理論為基礎(chǔ)，借助有限元方法和大型通用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件工具，建立基于接觸單元法的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分析模型。通過三維點對點接觸來模擬實際結(jié)構(gòu)中無粘結(jié)筋與混凝土側(cè)壁的面對面接觸，而接觸點間的法向剛度按接觸材料楊氐模量值與接觸面尺寸確定，切向剛度則根據(jù)法向剛度值和預(yù)應(yīng)力筋與混凝土間實際摩擦系數(shù)綜合考慮。為驗證模型的準(zhǔn)確性，依據(jù)相關(guān)試驗參考文獻(xiàn)資料數(shù)據(jù)，建立對應(yīng)的有限元結(jié)構(gòu)分析模型

3、，采用接觸單元法和原文獻(xiàn)的自由度耦合法，分別對試驗梁進(jìn)行數(shù)值模擬計算，再與試驗結(jié)果進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明，在混凝土開裂前，接觸單元法可較好地模擬實際結(jié)構(gòu)，但開裂后其壓應(yīng)力及撓度變形計算值偏低。 為進(jìn)一步探索接觸單元法在實際工程設(shè)計中的應(yīng)用，針對正常使用狀態(tài)下的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算、普通有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土張拉階段的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)、體外預(yù)應(yīng)力法結(jié)構(gòu)加固三種類型，分別建立接觸單元法分析模型，進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)值模擬計算，并與常規(guī)方法進(jìn)行對