無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼簡支梁動力有限元程序設(shè)計.pdf

1、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有施工簡單、結(jié)構(gòu)可靠、造價經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點,近20年來在土木工程結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的靜力性能及設(shè)計計算方面,國內(nèi)外學(xué)者展開了廣泛的研究并已取得了大量的研究成果,而結(jié)構(gòu)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(yīng)計算是進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)分析和動力檢測的基礎(chǔ)。試驗結(jié)果表明,預(yù)應(yīng)力混凝土梁的固有頻率和實際預(yù)應(yīng)力之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系:即隨著預(yù)應(yīng)力的增加,結(jié)構(gòu)固有頻率呈現(xiàn)增加的趨勢,這與傳統(tǒng)的動

2、力學(xué)理論得出的結(jié)果是相反的。因此,有必要編寫專門針對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的動力有限元分析程序。
　　本文在預(yù)應(yīng)力混凝土基本理論和動力有限元分析的基礎(chǔ)上,考慮預(yù)應(yīng)力對剛度的影響,進(jìn)行了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力動力有限元的程序設(shè)計。用三維8結(jié)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(gòu)關(guān)系;對于力筋預(yù)應(yīng)力對梁剛度和頻率的影響,參考有關(guān)文獻(xiàn)考慮預(yù)應(yīng)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(biāo)

3、準(zhǔn)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(jié)果的影響,采用擬波前子空間迭代法編制了相關(guān)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(chǔ)上,編制了用振型疊加法計算預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)動力位移響應(yīng)的源程序。
　　最后,針對本課題組所做的三根無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁試驗,運用所編程序進(jìn)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(jié)果表明,本文所編制的有限元分析程序在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力簡支梁的固有模態(tài)和