侧向约束对框架—核心筒结构预应力楼盖受力性能的影响分析

论文摘要

在预应力结构设计中,传统的计算方法是建立在楼盖轴向拉压刚度为无穷大的假定基础之上,未考虑侧限（侧向约束）对预应力传递及计算结果的影响,而事实上绝大部分超静定结构为侧限结构,且其中部分结构构件的侧限是比较明显的（如框架-核心筒结构体系外框架柱、剪力墙内筒等构件）。这些构件会约束梁或板构件的轴向变形,从而影响预加力在水平受弯构件中的传递。本文在结合某框架-核心筒结构无粘结预应力楼盖工程实例基础上,对侧向约束对预应力楼盖受力性能的影响做了初步的探讨。通过建立预应力楼板的有限元平面模型,分析了框架-核心筒结构预应力楼板不考虑侧向约束影响时在正常使用荷载条件下的受力特点。在上述预应力楼板平面模型的基础上,分析扁梁和暗梁两种楼板支撑形式对预应力楼板力学性能的影响;通过以等代梁模拟本文所关心楼板板块的一个开间楼板,建立竖向平面模型,分析各层楼盖中次轴力大小的分布规律以及不同预应力施工方案对楼盖中建立预压应力的影响:在分析侧向约束对楼盖轴向预压力影响的基础上,建立整体模型以模拟侧向约束影响,分析侧向约束影响较为明显的楼板在竖向荷载作用下的受力特点;最后,通过比较上述平面模型和整体模型下的预应力楼板应力分布和变形特点,探讨了侧向约束对楼板在正常使用荷载条件下力学性能的影响。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 无粘结预应力技术的历史与发展
• 1.2 无粘结预应力技术在建筑结构中的应用
• 1.3 框架-核心筒结构中预应力楼盖的分析方法
• 1.3.1 框架-核心筒结构楼盖的受力特点
• 1.3.2 框架-筒体楼盖的分析方法
• 1.4 研究背景
• 1.5 研究现状
• 1.6 研究主要内容
• 2 预应力结构计算理论
• 2.1 预应力混凝土结构计算中的一些概念
• 2.2 预应力混凝土结构的等效荷载法
• 2.2.1 等效荷载的原理
• 2.2.2 次弯矩的计算
• 2.2.3 结构计算中对次内力的考虑
• 2.3 预应力混凝土结构中的荷载平衡法
• 3 预应力楼板有限元模型的建立
• 3.1 有限元分析方法的基本原理
• 3.2 钢筋混凝土有限元分析
• 3.2.1 普通钢筋混凝土结构的有限元模型
• 3.2.2 预应力混凝土结构的有限元模型
• 3.3 ANSYS有限元软件概述
• 3.3.1 ANSYS有限元软件简介
• 3.3.2 本文中所选用的 ANSYS单元
• 3.3.3 ANSYS软件中的单元生死功能
• 3.4 预应力楼板有限元模型的建立
• 3.4.1 工程概况
• 3.4.2 模型的建立
• 4 不考虑侧向约束影响的预应力楼盖受力性能分析
• 4.1 正常使用极限状态下的荷载组合及验算规定
• 4.2 楼盖平面模型的应力和变形分析
• 4.2.1 荷载组合工况
• 4.2.2 楼盖平面模型的计算结果分析
• 4.2.3 暗梁支撑与扁梁支撑
• 4.3 本章小结
• 5 侧向约束对楼盖受力性能的影响
• 5.1 侧向约束对楼盖轴向预压力的影响
• 5.1.1 施工顺序对预应力次轴力的影响
• 5.1.2 张拉某层时对其它各层轴向预压力的影响
• 5.1.3 张拉过程中对底层楼盖预压力建立的影响
• 5.2 侧向约束下预应力楼盖的受力性能分析
• 5.2.1 侧向约束下楼盖受力性能分析的整体模型
• 5.2.2 侧向约束下楼盖模型的应力及变形分析
• 5.2.3 侧向约束对预应力楼板受力性能影响分析
• 5.3 本章小节
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录