有粘結(jié)預應力砼簡支梁的動力有限元程序設計.pdf

1、運用預應力混凝土結(jié)構(gòu)的動力性能參數(shù)來評價預應力結(jié)構(gòu)的健康狀況是預應力結(jié)構(gòu)檢測中的重要方法。試驗結(jié)果表明，預應力混凝土梁的固有頻率和實際預應力之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系：即隨著預應力的增加，結(jié)構(gòu)固有頻率呈現(xiàn)增加的趨勢，這與按傳統(tǒng)的動力學理論得出的結(jié)果是相反的。因此，利用基于傳統(tǒng)的線彈性理論的有限元程序分析預應力混凝土結(jié)構(gòu)的動力性能，得到的結(jié)果將是不準確的。鑒于現(xiàn)有大型商業(yè)通用有限元軟件的局限性，尤其是在預應力混凝土結(jié)構(gòu)動力分析上的局限性，有必要

2、編寫專門針對預應力混凝土結(jié)構(gòu)的動力有限元分析程序。本文在動力有限元以及預應力混凝土基本理論的基礎上，利用最新研究成果，考慮預應力對剛度的影響，編制了計算有粘結(jié)預應力混凝土簡支梁固有模態(tài)的有限元分析程序。
　　 本文針對有粘結(jié)預應力混凝土簡支梁，進行了動力有限元的程序設計。用平面四邊形等參單元模擬混凝土單元，將鋼筋分布到混凝土單元中；混凝土和鋼筋均采用線彈性本構(gòu)關系；對于力筋預應力對梁剛度和頻率的影響，參考有關文獻考慮預應力對剛度

3、影響的方法來修正剛度矩陣；對于特征值問題的解法，考慮了標準特征值和廣義特征值問題的各種算法，并考慮了集中質(zhì)量矩陣和一致質(zhì)量矩陣對計算結(jié)果的影響，最后采用廣義雅克比法和子空間迭代法解廣義特征值問題。
　　 最后，針對課題組所做的三根有粘結(jié)預應力混凝土簡支梁試驗，運用所編程序進行分析計算，并將計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行了對比，驗證所編程序的準確性并進行修正。計算結(jié)果表明，本文所編制的有限元分析程序在簡支梁動力有限元分析中的固有模態(tài)計算問