Test and Finite Element Analysis of Prestressed Concrete Frame Structure with Long Span.pdf

1、當今的建筑業(yè),隨著開發(fā)商和業(yè)主對大跨度空間結(jié)構(gòu)的高層辦公樓和住宅建筑受到的需求的增多,大跨度預應力混凝土梁結(jié)構(gòu)也越來越多。這種混凝土的結(jié)構(gòu)形式因為較低的材料費用、取材方便、無柱空間結(jié)構(gòu)的跨度布置靈活、施工進度快以及噪音和相關(guān)振動性能的良好表現(xiàn)使得它成為一種高效優(yōu)質(zhì)的選擇。
　　 當預應力混凝土梁的跨度超過40米,其正常使用極限狀態(tài)變得非常重要。在許多情況下,它會成為極限控制狀態(tài),不同于通常設計的以承載力極限狀態(tài)情況作為控制狀態(tài)。

2、隨著預應力混凝土結(jié)構(gòu)在滿足建筑正常使用功能時,結(jié)構(gòu)開間和梁的跨度更大的情況變得越來越普遍,準確地計算分析的結(jié)構(gòu)的反拱和撓度曲線及就變得非常重要。
　　 本文以兩個長達40米跨度預應力混凝土框架結(jié)構(gòu)的武漢東湖會議中心大樓為的工程背景,對結(jié)構(gòu)反拱和撓度進行了全面的分析研究。在施加預應力階段進行了預應力損失的測試,以及沿梁長度的方向多個點位的撓度監(jiān)測。對預應力梁的拉伸值、預加力作用下的變形和縱向收縮開裂進行了監(jiān)測,并進行了撓度的測量。

3、為獲得準確的撓度值,采用了應變傳感器進行了相應的撓度測試。在梁下部設有腳手架支撐鋼柱的傳感器,用于監(jiān)測其應變的主要儀器是振弦式應變傳感器。應變測試的主要目的是在數(shù)量上間接確定應力及其變化。應力的改變由應變的改變量乘以它對應的彈性模量。
　　 本文采用SAP2000,這是一個被高度認可,且可靠的商用有限元建模軟件。采用該軟件對兩榀框架梁在施加預應力和正常使用階段的性能進行了模擬。在每一個測點上,結(jié)構(gòu)的變形曲線(短期的反拱效應)和測

4、試結(jié)果符合較好,也證實了有限元建模方法的可行性。考慮預應力混凝土框架梁的長期損失參數(shù)比如:徐變、收縮和應力松弛,還包括板和梁上方墻上的恒載,兩個梁在正常使用狀態(tài)下分別分析得出2＃梁上的跨中撓度是77mm;6號梁上的跨中撓度是92mm。分析結(jié)果表明這兩根框架梁,其預應力筋的張力的減少分別導致2＃號梁撓度增加28.2％,對于6＃梁撓度則增加23%。有限單元法所獲得的框架梁撓度也符合規(guī)范對梁撓度的限制要求。
　　 最后,本文論述了現(xiàn)場