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预应力的计算特点

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预应力的计算特点

发布日期:2020-02-11 作者: 点击:

预应力


1、截面计算和预应力损失计算

体外预应力钢筋与混凝土截面变形不协调,在应力计算中不能将体外预应力钢束面积计入换算截面的特征。

由于管道在结构体外,直线段体外预应力钢束的摩阻损失小,几乎可以忽略不计,而曲线段体外预应力钢束的摩擦系数与采用的体外预应力钢束类型有关。

由于截面变形造成的预应力损失需根据体外预应力体系与结构的粘结关系来计算。这部分包括混凝土弹性压缩损失和混凝土徐变、收缩引起的预应力损失。若体外预应力钢束为无粘结形式,则这部分损失计算与锚固点间相对位移差有关。故其计算方法与体内预应力钢束不同。

2、体外预应力钢束在转向结构处的滑移

体外预应力钢束在转向结构处是否产生滑移以及由于滑移引起的应力重分布,需根据体外预应力体系与结构的粘结关系来判断。若钢束在转向点固定,则体外预应力钢束在转向结构处无滑移发生;若在转向处可以滑移,则需要根据转向结构两端的钢束拉力差和钢束在转向处的摩阻来判断是否发生滑移。

3、体外预应力钢束的二次效应

体外预应力钢束仅在锚固和转向位置处,才能与结构的竖向位移相协调,竖向约束点越少,结构变形时体外预应力钢束偏离原位置就越多,这就是体外预应力钢束的二次效应。二次效应是体外预应力结构在弹性阶段区别于体内预应力结构的特征之一。由于二次效应考虑的是体外预应力钢束与结构竖向变形的差异,故这种效应是非线性的,对二次效应的研究必须考虑结构的非线性影响。

体外预应力在有限元计算中的实现

体外预应力的有限元计算主要有两种方法:

1、以等效荷载的形式添加体外预应力;

2、单独建立体外束单元的方式实现。

方法1能近似的计算预应力损失,但无法考虑转向块的作用(粘结滑移),且由于方法1是以荷载形式表达的(没有实际的结构),所以难以考虑钢束的二次效应。

方法2用结构来模拟预应力,因此能较好的考虑钢束的二次效应,但预应力损失的计算与转向块的模拟存在一定的技术门槛,但是这并不是不能克服的,这一点在WISEPLUS中已经提供了相关技术的实现。


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