預(yù)應(yīng)力混凝土空心板荷載試驗有限元模擬.pdf

1、工程中要求預(yù)應(yīng)力混凝土空心板在設(shè)計荷載作用下有足夠的抗力和一定的安全儲備，其最大撓度、混凝土的最大壓應(yīng)力以及混凝土的裂縫寬度要滿足相應(yīng)的規(guī)范要求。超過設(shè)計荷載時，預(yù)應(yīng)力混凝土空心板要求有較好的延性，其破壞始于受拉鋼筋屈服，并有明顯的塑性變形。但是由于設(shè)計上對其正常使用極限狀態(tài)考慮不足或長期處于超載的工作狀態(tài)，使得有些預(yù)應(yīng)力混凝土空心板剛度下降，承載力不滿足要求。此時需要他它的設(shè)計承載力進行重新評定，并觀察空心板在超載受力時是否有較好的延

2、性。
　　 目前對混凝土構(gòu)件的設(shè)計承載力的評定以及觀察超載下構(gòu)件的塑性變形，通常采用荷載試驗的方法，往往比較麻煩，且對于某些大型橋梁中的重要構(gòu)件，是不允許拆除用以做荷載試驗的。此時要想評定該構(gòu)件的設(shè)計承載力和觀察該構(gòu)件超載后的變形情況就需要采用其他的方法了。本文以實際工程為背景，以某立交橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心板為研究對象，通過荷載試驗來評定空心板的設(shè)計承載力和觀察超載后的變形情況。并嘗試以有限元的方法來分析處理上述問題，借助于有限元

3、軟件，建立預(yù)應(yīng)力混凝土空心板非線性有限元模型，模擬其受力狀態(tài)變形情況，進而對空心板構(gòu)件做出正確的評定。
　　 本文的主要工作內(nèi)容有：
　　 1.介紹了鋼筋、混凝土和碳纖維布等材料的本構(gòu)關(guān)系和相應(yīng)的屈服準則和破壞準則，以及鋼筋混凝土單元的基本知識。
　　 2.通過荷載試驗評定預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的設(shè)計承載力和觀察超載后空心板的表現(xiàn)，包括混凝土應(yīng)力、混凝土的開裂以及空心板的最大撓度。
　　 3.用ANSYS有限

4、元軟件建立預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的非線性模型，并將所得結(jié)論與試驗結(jié)論相互比較，驗證有限元模型的正確性。從而得出有限元模型無論是在混凝土應(yīng)力、混凝土開裂還是空心板的最大撓度等方面能夠反映空心板的真實變化趨勢，能夠評定空心板的設(shè)計承載力和模擬出空心板超載后的表現(xiàn)。
　　 4.探討預(yù)應(yīng)力混凝土空心板經(jīng)碳纖維布加固后承載力的提高。在正常的汽車荷載作用下，碳纖維布對空心板的承載力提高影響不大。但隨著荷載的增加，空心板變形增大，碳纖維布對空心板