預應力鋼筋混凝土橋梁等效單元的研究.pdf

1、隨著橋梁建設事業(yè)的蓬勃發(fā)展，新橋梁的力學性能是否達到設計要求，舊橋梁的承載能力是否滿足安全需要，都需要對橋梁進行健康監(jiān)測。橋梁的有限元計算在橋梁建設中將發(fā)揮更重要的作用。 目前構成鋼筋混凝土結構的有限元模型主要有兩種，一是選取鋼筋單元和混凝土單元，建立起全橋單元，即分離式建模。一種是選取鋼筋混凝土單元，即假設鋼筋分布在整個單元中，作為鋼筋單元和混凝土單元的等效單元建立全橋模型模型，即整體式建模。 本文以羅家港橋為研究對象

2、，使用兩種建模方式對預應力鋼筋混凝土橋梁進行了數(shù)值分析討論，并與相應的實際橋梁的動靜載試驗結果進行比較，得到了一些主要參考價值的結果，為今后的設計、有限元模擬簡化提供指導。本文主要完成以下工作： (1)詳細介紹空間問題的有限元分析理論，主要就鋼筋混凝土綜合的單元剛度矩陣、材料的本構關系和強化模型、預應力的模擬等進行簡明的闡述。 (2)在最不利的荷載位置按各種工況加載，對羅家港橋進行靜載試驗。得到全橋關心點的撓度和應變數(shù)值

3、；對橋做動載試驗以得到全橋的前三階頻率。 (3)使用分離式模型，分別選用不同的單元來模擬鋼筋和混凝土。建立空間有限元模型，對該預應力鋼筋混凝土橋梁進行數(shù)值模擬，得到全橋的應力分布情況和撓度(變位)及前三階頻率；其次使用整體式模型(即用鋼筋混凝土等效單元)，建立空間有限元模型，對該預應力鋼筋混凝土橋梁進行數(shù)值模擬。 (4)將兩種方式模擬的計算結果與相應的實際橋梁動靜載試驗結果進行比較，分析用等效單元法建立模型計算的優(yōu)缺點及