预应力混凝土梁的徐变效应及可靠度分析

摘要

徐变对工程结构，尤其是预应力混凝土结构的可靠性有着非常重要的影响。由于其具有很强的随机性，如何准确模拟徐变效应以及其对结构时变可靠度的影响成为当今需要解决的热点问题。本文分别使用Matlab及ANSYS有限元分析软件，对预应力钢筋混凝土梁时不变可靠度进行分析以及考虑徐变效应的时变可靠度分析。
　　分别采用一次二阶矩法、蒙特卡洛直接抽样法和蒙特卡洛重要抽样法对一预应力混凝土梁的工程实例进行了可靠度分析，并对比分析各种方法的精确程度。分析各随机变量对功能函数灵敏度的影响，得出结构的可靠度对混凝土强度及恒、活荷载敏感性较高，应将其列为实际工程中需要着重考虑的因素。
　　利用ANSYS UPFs二次开发工具，结合FORTRAN程序设计语言，依据国内外各规范提供的混凝土徐变特性表达式，对 ANSYS提供的用户徐变子程序USERCR．F进行修改，并在ANSYS上进行预应力混凝土梁徐变效应对比分析。最终选取了更适合实际情况的CEB-FIP2010徐变模型。
　　以ANSYS软件的结构分析为基础，采用拉丁超立方抽样法，编写考虑徐变效应影响的时变可靠度有限元分析程序。利用时间离散法，将时间分成10段，分别计算各时间段内的结构可靠度以及各随机变量的灵敏度。对个时间段的结构可靠度进行分析，结果显示其可靠度指标会随着时间不断减小。此外，对各时间段内，各随机变量对功能函数的敏感度进行其变化规律的分析。总结出混凝土弹性模量和徐变模型的不确定性对结构可靠度影响较大，对实际的施工过程中提出相应的建议，以此作为控制施工质量的主要手段。

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第一章 绪论

1.1 选题依据、目的及意义

1.2 结构可靠度的发展概况

1.3预应力混凝土结构徐变的研究现状

1.4研究主要内容及方法

第二章 结构可靠性分析基本原理

2.1前言

2.2结构可靠度的常用计算方法

2.3结构时变可靠度常用计算方法

2.4基于MATLAB的可靠度算例

2.5总结

第三章 混凝土徐变理论及分析方法

3.1 前言

3.2 混凝土徐变的基本概念

3.3常荷载作用下的徐变

3.4 总结

第四章 基于ANSYS二次开发的混凝土徐变分析方法

4.1前言

4.2 ANSYS二次开发技术

4.3 混凝土徐变在 ANSYS 中的计算

4.6预应力混凝土梁徐变效应分析

4.6 总结

第五章 考虑徐变效应的结构时变可靠度在ANSYS中的实现

5.1前言

5.2 ANSYS中的APDL参数化设计语言

5.3基于ANSYS APDL语言的可靠性分析程序的设计

5.4徐变效应对预应力混凝土梁的可靠度影响

5.5 总结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢