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资料名称:	体外预应力钢-砼组合梁负弯矩区失稳
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上传时间:	2022/5/28
资料类别:	电子图书
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同济博士论丛
体外预应力钢-混凝土组合梁负弯矩区失稳的基础理论研究  
贾远林，陈世鸣著．
 —上海：同济大学出版社， 2017.8

内容提要
本书是有关体外预应力钢-混凝土组合梁负弯矩区失稳的理论著作,共7章,阐述了预应力钢-混凝土组合梁负弯矩下有限元建模、整体失稳、极限承载力以及局部屈曲的延性。主要以两跨连续梁和三跨连续梁为研究对象,采用应变片和位移计对多根梁进行了研究,建立了相关的模拟计算公式。
本书适合土木工程、工程力学及相关专业的专业人士作为参考资料,也可供对此有兴趣的研究者阅读。
体外预应力组合梁是在普通组合梁外侧,合理布置高强度预应力钢索﹐并对其进行张拉,使梁在承受全部外荷载前建立起预应力,该预应力能够减小或抵消外荷载作用产生的应力,可获得改善梁受力性能、提高梁刚度的效果。本书通过试验﹑理论和有限元分析,对预应力连续组合梁整体和局部失稳以及失稳后的受力性能进行了研究,建立了连续组合梁承载力极限状态下有限元计算模型和分析方法,回归了计算组合梁的承载力公式和延性公式,给出了预应力连续组合梁的内力调幅值的确定方法,完善了预应力连续组合梁内力重分布的设计理论。完成的主要工作和得到的主要结论有以下一些:
(1）对两根两跨连续组合梁和两根体外预应力连续组合梁进行了试验研究。试验表明:混凝土开裂引起连续组合梁负弯矩区截面刚度下降,导致试件在较低荷载下就已发生明显的内力重分布;在负弯矩作用区域,预应力的施加有效延缓了裂缝的出现和发展,提高了截面的刚度。组合梁负弯矩区的承载能力和屈曲后性能皆受稳定控制,不考虑屈曲对承载力和刚度的评价会带来不安全的结果。负弯矩区体外预应力索应力增量较小,可以忽略不计。连续梁的最终破坏表现为负弯矩钢梁屈曲和正弯矩区混凝土压碎。
(2〉建立了预应力组合梁的ANSYS、ABAQUS有限元计算模型。计算模型考虑混凝土的开裂、压碎,栓钉剪切变形,板件失稳等影响因素。采用本文提出的有限元模型,通过与几组国内外文献报道梁试验结果的分析对比,表明有限元数值模拟结果与试验结果吻合良好,可以较好地模拟组合梁在负弯矩作用下的屈曲和屈曲后的力学行为,为组合梁的深入研究和参数变化分析提供了一种有效的方法。
(3）对受负弯矩作用的组合梁进行了整体稳定分析,在能量法和弹性约束压杆稳定理论所推导的组合梁稳定承载力计算方法基础上,探讨了影响组合梁整体侧扭失稳的因素。采用有限元分析方法对预应力组合梁在负弯矩作用下的承载能力进行了200根梁的参数分析,在此基础上定义了组合梁柔细比公式,提出了稳定极限承载力的计算方法和计算公式。讨论了设置加劲肋和设置侧向约束支承避免整体失稳的方法﹐推导了负弯矩作用下,避免组合梁整体侧扭失稳的加劲肋和支承设置的刚度条件和最小间距,对连续组合梁的极限承载力设计具有参考价值。
(4）研究了线弹性状态下板的屈曲承载力,探讨了影响板件屈曲的因素。采用悬臂梁模型,用有限元分析方法对局部屈曲情况下的预应力组合连续梁进行了计算分析,通过对影响截面力学性能各参数的参数分析﹐给出了组合梁在负弯矩作用下塑性饺长度的取值。给出了负弯矩区转动能力的计算参数﹐回归了转动能力的计算公式。探讨了增强组合梁在负弯矩作用下延性的具体措施,并给出了设计建议。
(5）推导了普通连续组合梁在一定延性条件下的调幅能力,讨论了预应力连续组合梁的调幅能力﹐从正、负弯矩区的承载能力角度推导了不同跨度和荷载分布形式的连续梁调幅需求,提出了适用于普通组合梁和预应力组合梁的调幅能力计算方法。通过国内外文献中的28根试验梁对照分析,对本书所提出的调幅系数确定方法进行了讨论,验证了本书方法的正确性。根据承载力能力推导的调幅系数与试验值吻合较好。本书提供的调幅系数求法,可有效地发挥连续组合梁极限承载力﹐对连续组合梁优化设计具有参考价值。