某预应力混凝土框架结构的有限元分析.pdf

文档介绍：某预应力混凝土框架结构的有限元分析

韩超吕品
(同济大学建筑工程系,上海 200092)

摘要:某体育馆训练场为预应力混凝土框架结构。结构框架柱采用钢骨混凝土,侧向约束作用较强,因此次轴力
较大,对结构的承载力产生显著影响。需要进行相应的研究。本文采用原型结构 1:5 缩尺有限元模型进行研究,由
于混凝土结构设计规范(GB50010—2002)中预应力混凝土框架的计算部分并未考虑次轴力影响,因此本文使用 ANSYS
对该结构模型进行相对全面地有限元分析。
关键词:预应力;框架;次轴力;有限元

FINITE ELEMENT ANALYSIS OF A PRESTRESSED REINFORCED CONCRETE RAME

Han Chao Lu Pin

Abstract:This paper is based on a stadium using prestressed concrete frame structure. This frame has steel
reinforced concrete columns, with strong lateral restraint. A Finite Element Analysis of the structure model
is presented in order to find out the bearing capacity and the effort of the secondary axial forced in this
frame.
Keywords:prestressing; frame; secondary axial force; finite element analysis

1 结构模型的技术参数预应力框架模型几何相似比为 1:5。
结构模型与实际结构的相似关系 结构模型设计
由于钢筋混凝土为非均匀材料,试件比例缩将原结构型钢混凝土柱换算成等刚度的钢筋混
小会带来许多诸如尺寸效应等失真问题,而且构凝土柱,按 1:5 缩尺模型(模拟后浇带施工前约
造也难以模拟。但足尺试件往往受到经济条件、束状态),见图 1、图 2。
加载设备等因素限制。综合各方面因素,确定本












图 1 试件尺寸示意
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图 2 试件非预应力筋分布

混凝土等级:C35; 2 有限元分析模型的建立
梁截面尺寸:210×490; 混凝土本构关系
柱截面尺寸:300×430; 本文中混凝土采用 SOLID65 单元。ANSYS
柱梁线刚度比值:; 中 SOL ID65 单元采用 Willam-Warnke5 参数准
梁配筋率:%; 则,其混凝土破坏准则为:
预应力度:;
预应力钢绞线张拉控制应力 1302MPa;
框架梁配有粘结预应力钢绞线:;
其中 F——主应力σ1 ,σ2 ,σ3 的函数;
有效预应力:
S——主应力σ1 ,σ2 ,σ3与f t , f c , f cb , f 1 ,
加载方法