后张预应力混凝土超静定结构侧向约束影响的分析研究

摘要

预应力混凝土结构克服了普通混凝土结构的许多缺点，广泛应用于大跨、大空间及抗裂要求高的结构当中。现代预应力混凝土结构主要应用在复杂的超静定结构中，超静定结构中的竖向构件柱和剪力墙等具有较大的抗侧移刚度，会约束当预应力水平构件张拉预应力筋时产生的压缩变形，从而分担一部分预应力，使水平构件的有效预应力产生损失，可能产生安全隐患。因此对侧向约束影响的大小和规律有必要进行分析。
　　 在总结已有的侧向约束影响研究的基础上，本文首先对预应力混凝土结构考虑侧向约束影响的设计方法进行了介绍，然后对侧向约束影响系数的计算公式进行推导，分析了影响侧向约束大小的不同因素。接着对预应力超静定结构中次内力的产生机理及其计算方法进行了简要介绍。
　　 ANSYS在数值模拟方面已经被广泛应用在工程实践中，介绍了预应力混凝土的分析模型，以及混凝土和钢筋的单元特性、材料模型和本构关系、预应力混凝土的建模方法和预应力施加的模拟等。侧向约束影响的大小与梁柱线刚度比、跨数、跨度、以及张拉顺序等因素有关，为了分析侧向约束的各种影响因素的作用，对不同的预应力框架结构进行建模分析，得到了不同梁柱线刚度比、结构跨数和跨度以及预应力筋不同张拉顺序下，侧向约束影响大小的变化规律，另外还分析了预应力平板-柱结构中柱对板中的预应力筋张拉产生的影响的规律。最后提出一些减小侧向约束影响大小的设计建议和构造措施。
　　 最后结合工程实例，通过对实际工程当中侧向约束对结构产生的影响进行检测，根据检测结果以及前述分析对工程实例进行分析，并提出一些预应力混凝土结构设计时注意的问题，可为实际工程参考。