基于分段张拉的超长大跨预应力连续梁结构性能分析

摘要

本文针对重庆江北机场T3A航站楼楼面超长大跨有粘结预应力连续梁预应力的深化设计部分，通过提出结构总体布置方案、构造及施工特性分析、计算模型理论推导、有限元模拟节点计算相结合的研究方法，对该类型结构布置方法及构造的合理性、力学计算模型改进、构造方式对于节点应力的影响特点、简支梁承载力影响因素进行了系统研究。取得主要成果如下：
　　①针对现有的带后浇带预应力连续梁结构布置的不足及缺点，提出了基于分段张拉的有粘结超长大跨预应力连续梁结构总体布置方案；
　　②对于基于分段张拉的有粘结超长大跨预应力连续梁总体布置形式中的具体构造问题进行了分析。通过偏拉杆分析模型分析后浇带中常规钢筋的合理构造方式即钢筋重心偏离截面形心，对于后浇带的设置间距、预应力筋的分段布置及束型布置方程、预应力筋搭接长度取值提出了具体取值方法；针对加腋张拉端破坏特点提出了构造加强钢筋的配置方法并对配置数量提出建议；
　　③基于预应力等效荷载原理，推导了几种常用预应力筋线形下的等效荷载，并针对梁侧矩形加腋情况下预应力梁刚度变化提出变刚度梁的计算模型，并通过力法计算了均布荷载作用下梁侧矩形加腋框架梁的内力；
　　④采用大型有限元软件ABAQUS进行建模计算，对于梁侧矩形加腋构造方式与梁上开槽方式的梁柱节点区应力情况进行对比，比较了节点区X向应力、Y向应力、框架梁跨中位移；
　　⑤采用有限元软件建立三组简支预应力梁，通过控制预应力筋的搭接长度，进行位移加载方式得到三组力位移曲线，得到预应力筋搭接长度到达一定长度后承载力不会明显降低的结论，验证了分段张拉结构布置是合理的。

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目录

1 绪 论

1.1 概述

1.2 国内外研究概况

1.3 本文研究的工程背景及问题的提出

1.4 本文主要研究内容

2 超长大跨预应力连续梁结构布置及构造分析

2.1 概述

2.2 超长预应力连续梁结构布置

2.3 预应力梁中后浇带的构造分析

2.4 预应力筋的分段布置

2.5 后浇带内埋置张拉端构造分析

2.6 加腋张拉端构造分析

2.7 本章小结

3 超长大跨预应力连续梁施工特征及承载力影响分析

3.1 超长大跨预应力连续梁施工特征分析

3.2 预应力筋分段对有粘结预应力梁承载力影响分析

4 预应力等效荷载及带梁侧矩形加腋张拉端的计算模型

4.1 概述

4.2 等截面构件的等效荷载效应

4.3 变截面构件的等效荷载效应

4.4 带矩形加腋张拉端的预应力梁等效荷载效应计算模型

4.5 本章小结

5 有限元框架节点模拟分析比较

5.1 概述

5.2 梁上开槽张拉端与梁侧加腋张拉端的有限元框架模型

5.3 两种张拉端框架模型建立

5.4 两种张拉端框架计算结果分析

5.5 节点计算比较主要结论

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献