预应力混凝土叠合板刚度非线性有限元分析及挠度计算

摘要

本文采用ANSYS非线性有限元程序对预应力混凝土叠合板的受力全过程进行了详细分析，并与试验结果进行对比。 首先，研究了由四块预应力带肋薄板叠合成的矩形板在静载破坏试验下的受力性能，内容包括荷载-挠度曲线的变化规律、裂缝的出现和开展、开裂荷载、极限承载力等。试验结果表明这种叠合板具有很高的强度和刚度，在正常使用荷载下不会开裂，能够满足承载力和变形要求。叠合板的裂缝开展情况和破坏时裂缝分布特征表明了该种楼盖存在明显的双向受力效应。通过分析整体式拼缝的特点，研究板带的受力性能。 其次，在试验研究的基础上，采用ANSYS程序对预应力混凝土单向、双向叠合板分别进行了从预制底板的预应力施加到预制底板承受施工阶段荷载，再到叠合板承受正常使用阶段荷载，最后到叠合板破坏的全过程受力模拟。并结合试验资料，通过荷载-挠度曲线、极限承载力和裂缝展开图的比较，证明了有限元分析的可行性和合理性。 最后，通过分析试验数据和ANSYS的计算结果，得出预应力混凝土单向叠合板的短期刚度计算公式，并在此基础上探讨了双向叠合板挠度的计算方法。 上述研究成果可以为预应力混凝土叠合板的工程应用和进一步研究提供参考。

目录

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第一章绪论

1.1混凝土叠合结构概述

1.2混凝土叠合板简介

1.3预应力混凝土叠合板刚度分析及挠度计算问题的提出

1.4本文研究的主要内容

第二章预应力混凝土双向叠合板整体破坏试验

2.1试验的主要目的和内容

2.2试验板的设计

2.3试验板的制作

2.4测点的布置和数据的采集

2.5试验加载设计

2.6试验过程简介

2.7试验结果与分析

2.8材料性能试验

第三章钢筋混凝土非线性有限元分析简介

3.1有限单元分析方法简介

3.2钢筋混凝土非线性有限元分析的意义

3.3钢筋混凝土非线性有限元分析的发展状况

3.4钢筋混凝土非线性有限元分析的基本理论

第四章预应力混凝土叠合板非线性有限元分析

4.1 ANSYS有限元程序简介

4.2叠合板有限元分析的参数设置和基本假定

4.3采用ANSYS对预应力混凝土单向叠合板进行非线性有限元分析

4.4采用ANSYS对预应力混凝土双向叠合板进行非线性有限元分析

第五章预应力混凝土叠合板刚度分析及挠度计算方法

5.1预应力混凝土叠合板挠度计算的必要性

5.2截面弯曲刚度的概念及本章的分析思路

5.3预应力混凝土单向叠合板短期刚度分析

5.4预应力混凝土双向叠合板挠度分析

5.5考虑荷载长期作用的挠度计算

第六章结论和建议

6.1结论

6.2进一步研究的建议

参考文献

参加科研情况说明

致谢