基于新本構(gòu)的混凝土梁預(yù)應(yīng)力損失識(shí)別方法.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土梁中剩余預(yù)應(yīng)力大小是反應(yīng)結(jié)構(gòu)安全狀況的重要指標(biāo)之一,因此對(duì)結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力損失進(jìn)行檢測(cè)顯得尤為重要。除了一些大型橋梁在建設(shè)初期通過在結(jié)構(gòu)中預(yù)埋傳感器的方法對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)檢測(cè)的方法外,我國(guó)還有一大批預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁進(jìn)入服役的中晚期,如何評(píng)估這些老橋中預(yù)應(yīng)力損失的大小是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)檢測(cè)的關(guān)鍵。
　　相關(guān)研究理論表明:體內(nèi)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁自振頻率不隨預(yù)應(yīng)力而改變。這與試驗(yàn)結(jié)果中梁的自振頻率隨預(yù)應(yīng)力增大規(guī)律不符合。現(xiàn)有研究大都人為給出梁的

2、剛度增大系數(shù),缺乏理論依據(jù)與普遍適用性。
　　為了進(jìn)一步尋找混凝土梁自振頻率隨著預(yù)應(yīng)力變化而改變的主要原因,本文對(duì)大量混凝土實(shí)測(cè)應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行了分析,基于混凝土受力后切線模量的變化規(guī)律提出了適用于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)分析的混凝土新本構(gòu)模型。該模型認(rèn)為混凝土受壓切線模量隨著壓應(yīng)變的增大先線性變大后按二次拋物線規(guī)律減小,呈現(xiàn)兩段式規(guī)律;受拉切線模量隨著拉應(yīng)變的增大分階段單調(diào)線性減小,呈現(xiàn)三段式規(guī)律。通過大量的試驗(yàn)表明,這種本構(gòu)關(guān)系是合理、準(zhǔn)

3、確的。利用這種新本構(gòu)關(guān)系,能夠很好地解釋梁的動(dòng)靜力特性隨預(yù)應(yīng)力變化的規(guī)律。
　　針對(duì)有限元軟件 ANSYS在模態(tài)分析時(shí)對(duì)材料非線性特性不敏感的問題編寫了參數(shù)化 APDL程序,通過提取單元應(yīng)力來修正材料切線模量的方式使該程序能夠考慮混凝土材料的非線性特征。當(dāng)在不同試驗(yàn)情況下把新本構(gòu)關(guān)系運(yùn)用到程序中計(jì)算時(shí)結(jié)果均和試驗(yàn)結(jié)果總體趨勢(shì)吻合良好。
　　為了研究新本構(gòu)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土梁的動(dòng)靜力特性的影響,本文對(duì)支座約束形式、梁體裂縫、預(yù)應(yīng)力