既有预应力混凝土楼板开洞的受力分析研究

摘要

随着无粘结预应力技术在混凝土结构中的广泛应用，我国兴建了大量的无粘结预应力楼板的建筑结构。由于实际用途的更改，导致现有建筑功能变化而需要对既有的预应力楼板进行开洞改造的情况也越来越多。无粘结预应力楼板开洞改造会导致楼板受力状态的根本变化，需要准确评价开洞带来的影响，以确定合理的加固方案。
　　考虑到目前针对既有预应力楼板开洞后的计算分析缺少较便捷的方法，在这种情况下，以预应力楼板简化计算常用的等效荷载法为基础，针对具体条件进行理论修正处理，提出适用于既有预应力楼板进行开洞维修后的简便计算分析，对于工程实践具有积极的意义。
　　本文以长沙某一综合体改造实例为工程背景，研究了既有预应力楼板开洞改造后的楼板受力分析的简便计算方法，并利用有限元分析方法对简便计算方法进行了校核。本文完成的工作内容如下:
　　1、在无粘结预应力混凝土楼板简化计算的等效荷载法的基本假定基础上，修正部分边界条件的计算假定，使其符合预应力开洞板的特点，推导出了预应力楼板开洞维修后受力状态的简便计算方法。
　　2、结合具体背景工程，利用推导的简便计算方法进行了楼板开洞后的受力状态分析，与SAFE软件的有限元分析结果进行了比较，验证了简便计算方法能够满足工程分析的精度要求。
　　3、结合具体的背景工程，在简便计算方法的分析基础上，提出了预应力混凝土楼板开洞后的合理加固措施与施工注意事项。
　　本文研究中得出的一些结论，可以为无粘结预应力楼板开洞工程的实施提供一些参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 预应力混凝土结构的发展和计算理论

1．2 预应力混凝土楼盖结构的概述

1．3 预应力混凝土楼盖研究现状及开洞后存在的问题

1．4 有限元结构分析

1．5 本文研究的意义及主要内容

第二章 等效荷载在预应力混凝土板开洞中的简化计算

2．1 等效荷载的基本原理

2．1．1 等效荷载简介

2．1．2 预应力等效荷载的组成

2．2 等效荷载计算

2．2．1 基本计算理论

2．2．2 预应力筋线形和端部集中力与集中弯矩计算

2．2．3 曲线预应力筋的等效荷载计算

2．2．4 折线预应力筋的等效荷载计算

2．2．5 预应力等效荷载计算小结

2．3 等效荷载在开洞板中的计算

2．3．1 计算假定

2．3．2 计算实例

2．4 本章小结

第三章 无粘结预应力混凝土板开洞有限元分析

3．1 引言

3．2 SAP2000与SAFE简介

3．3 有限元SAP2000分析预应力混凝土的分析现状

3．4 简便计算方法分析结构

3．4．1 有限元模型的建立

3．4．2 预应力的等效设置及模拟分析

3．4．3 等效荷载理论分析结果

3．5 SAFE的有限元模拟

3．5．1 有限元模型的建立

3．5．2 实体有限元分析

3．5．3 实体有限元分析结果

3．6 分析结果对比

3．7 本章小结

第四章 预应力混凝土板开洞的加固改造

4．1 加固工程程序

4．1．1 现状鉴定

4．1．2 设计

4．1．3 施工

4．1．4 验收与工程效果检验

4．2 加固改造工作程序

4．2．1 可靠性检测与鉴定

4．2．2 加固改造方案的选择

4．2．3 加固改造设计

4．2．4 施工组织设计

4．2．5 施工及验收

4．3 加固改造的一般原则

4．3．1 方案制定的总体效应原则

4．3．2 材料的选用和强度取值原则

4．3．3 荷载取值原则

4．3．4 承载力验算原则

4．3．5 与抗震设防结合的原则

4．3．6 其他原则

4．4 加固改造的常用方法

4．4．1 增大截面法

4．4．2 外包钢加固法

4．4．3 预应力加固法

4．4．4 改变受力体系加固法

4．4．5 外部粘钢加固法

4．4．6 黏贴碳纤维布加固法

4．5 加固实例

4．5．1 工程概况

4．5．2 有限元分析

4．5．3 加固方案

4．6 施工工艺

4．6．1 临时支撑设置问题

4．6．2 新增支撑梁施工时间问题

4．6．3 预应力筋放张及重张

4．6．4 施工工艺流程

4．7 本章小结

总结与展望

主要结论

不足之处

展望

参考文献

致谢

附录