无粘结预应力板-异形柱结构一板八柱模型竖向荷载下梁板受力性能研究

摘要

该文采用有限元分析程序SAP2000，利用壳单元模型对大跨度无粘结预应力双向板—异形柱结构进行了分析，在弄清其内力分布的基础上，对双向板中预应力筋的布置方式提出了优化方案，并在模型中采用了预应力筋跨中板带集中布置的方式。在双向板配筋设计中，采用“基于有限元的划分截面预应力度设计方法”进行设计，针对双向板次内力分布规律复杂的特点，利用预应力筋的“二阶段”工作原理，推导了可以直接采用综合内力进行截面极限承载力设计的公式，并讨论了弯矩调幅的方法。在边梁的设计中，该文对边梁的协调扭矩进行了分析，并提出了“变刚度法”的分析方法，进行了边梁的弯剪扭复合受力设计。 接着，该文通过大跨度无粘结预应力平板——异形柱结构一板八柱模型的竖向荷载试验对设计进行了检验，并测试和总结了该结构体系的工作性能和规律，其中包括双向板极限荷载的理论计算和验证，预应力筋应力增量的测试和分析，以及边梁扭转刚度的变化规律，最后，同上届研究生高顺、吴胜达等人的试验结果进行了比较分析。在此基础上，总结了跨中板带预应力筋集中布置双向板次内力的分布规律，细化了针对跨中板带预应力筋集中布置的双向板的计算方法，对预应力带边梁板柱体系下边梁的抗扭设计提出了设计建议。