無粘結預應力砼簡支梁動力有限元程序設計.pdf

1、無粘結預應力技術具有施工簡單、結構可靠、造價經(jīng)濟等優(yōu)點,近20年來在土木工程結構中得到了廣泛的應用。在無粘結預應力混凝土結構的靜力性能及設計計算方面,國內(nèi)外學者展開了廣泛的研究并已取得了大量的研究成果,而結構的動力性能分析方面的研究還不多見。模態(tài)分析和動力響應計算是進行預應力混凝土結構分析和動力檢測的基礎。試驗結果表明,預應力混凝土梁的固有頻率和實際預應力之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系:即隨著預應力的增加,結構固有頻率呈現(xiàn)增加的趨勢,這與傳統(tǒng)的動

2、力學理論得出的結果是相反的。因此,有必要編寫專門針對預應力混凝土結構的動力有限元分析程序。
　　本文在預應力混凝土基本理論和動力有限元分析的基礎上,考慮預應力對剛度的影響,進行了無粘結預應力動力有限元的程序設計。用三維8結點非協(xié)調(diào)等參單元模擬混凝土單元,將鋼筋分布到混凝土單元中;混凝土和鋼筋均采用線彈性本構關系;對于力筋預應力對梁剛度和頻率的影響,參考有關文獻考慮預應力對剛度影響的方法來修正剛度矩陣;對于特征值問題的解法,考慮了標

3、準特征值和廣義特征值問題的各種算法,并考慮了集中質(zhì)量矩陣和一致質(zhì)量矩陣對計算結果的影響,采用擬波前子空間迭代法編制了相關的固有模態(tài)計算源程序。另外,本文在計算出固有模態(tài)的基礎上,編制了用振型疊加法計算預應力結構動力位移響應的源程序。
　　最后,針對本課題組所做的三根無粘結預應力混凝土簡支梁試驗,運用所編程序進行分析計算,并通過對比分析,驗證了所編程序的正確性。計算結果表明,本文所編制的有限元分析程序在無粘結預應力簡支梁的固有模態(tài)和