无粘结预应力装配混凝土节点有限元分析与实验对比研究

张振雷　梁架海　乔安

【摘 要】 本文运用有限元计算软件ABAQUS对无粘结预应力装配混凝土结构进行数值模拟分析，并结合已有试验数据进行对比分析，得出无粘结预应力装配混凝土结构关键部件在非预应力筋配筋率、预应力筋配筋率，非预应力筋屈服强度、初始预应力度等主要影响因素作用下的变化规律。

【关键词】 无粘结预应力；装配结构；混凝土；有限元

研究发现，预应力装配混凝土结构在使用性能方面要比常用的现浇混凝土抗裂性好、挠度小，并且预应力装配结构的震后残余变形小。如今人们对无粘结预应力装配结构的性能认识仍十分有限，一些重要的参数如无粘结力筋配筋率、有效预应力、预应力筋极限抗拉强度、对结构的受力性能、无粘结筋极限应力以及延性的影响还需要更深入的研究。因此，建立一个稳定可靠的无粘结预应力装配结构分析模型是具有现实意义和研究价值。

1.实验概况

分析研究重要参数对无粘结预应力装配混凝土结构的受力性能的影响，本文所分析的结构是采用北京工业大学王冬雁[64]博士的无粘结预应力装配混凝土节点试验，结构和截面如图所示。

2.研究参数对无粘结预应力装配混凝土结构受力性能的影响

本文研究和评估的主要参数有：

（1）无粘结预应力筋面积；（2）预应力筋初始预应力；

2.1 预应力筋配筋率的影响

2.2 预应力筋初始应力的影响

3.结论

利用有限元软件ABAQUS对这些结构构件进行的非线性全过程分析，研究了预应力筋配筋率，预应力初始应力对无粘结预应力装配混凝土结构弯曲性能的影响。

（1）随着无粘结预应力筋配筋率的提高，无粘结预应力装配混凝土结构节点的裂缝很大程度上得到了延缓，同时提高了梁的刚度，开裂荷载和极限荷载也得到了明显的提高。

（2）随着初始预应力的提高，结构的极限荷载得到了很大程度的提高，在相同荷载下挠度也会减小，无粘结筋的应力增量也有略微的减小。

（3）ABAQUS有限元软件对无粘结预应力装配混凝土节点的模拟分析结果与试验结果进行对比，能够确定软件模拟的可靠性。

参考文献

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