预应力钢管混凝土压弯构件受力性能数值模拟研究

论文摘要

预应力钢管混凝土结构,通过对钢管混凝土构件施加预应力,可充分发挥钢结构、约束核心混凝土、预应力技术和空间结构等许多优良特性,显著提高构件的承载能力,大大扩展其应用范围。本文在对钢管混凝土结构及预应力结构在国内外发展研究现状分析的基础上,采用数值模拟的方法,对预应力方钢管混凝土压弯构件的静力性能进行系统的理论分析和研究。具体进行了以下几个方面的工作:1.介绍该论文的写作背景、依据及相关领域内前人所作的工作和研究的概况,说明本研究与前人工作的关系,目前研究的特点,存在的问题及作者工作的意义,引出本文的主题。2.系统阐述了有限元数值分析方法的基本理论及其在预应力钢管混凝土压弯构件非线性分析中的实现。3.对预应力方钢管混凝土压弯构件提出四种不同的布索方式:中心布索,四个角边布索,体内沿侧向布索和体外布索。在每种不同的布索方式下,对预应力方钢管混凝土压弯构件的受力性能进行分析与研究。对这四种不同布索方式下预应力方钢管混凝土压弯构件的静力性能进行比较分析,提出最合理的布索方式。4.分析最合理布索方式下,预应力系数、构件长细比、截面含钢率、荷载偏心率、钢材屈服极限和混凝土的强度等参数对预应力方钢管混凝土压弯构件的极限承载力的影响规律。并找出主要影响参数,为进一步工程实践奠定理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 绪论
• 第一章 有限元数值分析方法及其在预应力钢管混凝土压弯构件非线性分析中的实现
• 1.1 ANSYS 与有限元分析方法简介
• 1.1.1 有限元分析方法简介
• 1.1.2 ANSYS软件简介
• 1.2 有限元分析方法求解问题的基本思想和基本步骤
• 1.2.1 有限元分析方法求解问题的基本思想
• 1.2.2 有限元分析方法求解问题的基本步骤
• 1.3 ANSYS 结构非线性分析及其在预应力钢管混凝土压弯构件研究中的实现
• 1.3.1 结构非线性概述
• 1.3.2 非线性分析的特性
• 1.3.3 非线性分析的基本过程
• 1.4 本章小结
• 第二章 预应力钢管混凝土压弯构件的三维非线性有限元分析
• 2.1 引言
• 2.2 模型设计
• 2.2.1 布索方案设计
• 2.2.2 ANSYS 计算模型
• 2.3 预计极限荷载值的求解
• 2.4 ANSYS计算结果
• 2.5 受力机理分析
• 2.6 时间--位移曲线分析
• 2.7 弹性稳定性分析
• 2.8 本章小结
• 第三章 预应力钢管混凝土压弯构件的参数分析
• 3.1 引言
• 3.2 参数分析
• 3.2.1 预应力系数（β）和构件长细比（λ）对Kp 的影响
• 3.2.2 含钢率（α）对Kp 的影响
• 3.2.3 荷载偏心率（e/r）对Kp 的影响
• 3.2.4 钢材屈服极限（fy）对Kp 的影响
• 3.2.5 混凝土强度对Kp 的影响
• 3.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要