预应力混凝土板的有限元分析与设计

摘要

本文首先建立预应力混凝土板的有限元分析和设计方法；然后编制出一个针对预应力混凝土板分析和设计的程序，最后结合工程实例说明程序的功能和设计流程。对于预应力混凝土板，由于预应力筋中预拉力的水平分量，使得预应力混凝土板在承受板弯曲作用的同时还受到平面应力的作用，导致预应力板实际上处于一种壳体受力状态。本论文从壳体单元的力学分析出发，详细论述了用壳元来进行预应力混凝土板受力分析的一般思路和步骤，并依据预应力混凝土板设计的基本原理编制出板壳单元的计算机程序对预应力混凝土板进行力学分析和设计。预应力混凝土板分析和设计的程序采用了基于面向对象的计算机语言，给出预应力混凝土板设计的菜单界面，可以完成预应力混凝土板的前期建模、内力计算、及图形后处理等功能。在对预应力混凝土板静力分析时，用户可以通过人机交互输入，建立轴网、梁柱布置、输入材料属性和计算参数等，程序可根据这些输入信息自动完成对预应力混凝土板的有限单元划分、边界条件的判定及各类荷载的施加等一系列前处理过程。