32王增春-预应力次内力的荷载效应研究
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课程教学大纲土木建筑工程学院2009年9月目录课程目录1研究生课程汇总表1课程大纲11土木工程专题讲座11现代混凝土结构设计理论及其应用12结构可靠度理论13建设项目管理理论与方法14高等地震工程15钢筋混凝土非线性有限元分析16钢筋混凝土力学17建设工程招标投标理论与方法18现代钢结构理论与应用19钢结构疲劳与断裂理论20灾害学21决策理论与风险分析22细观力学23计算结构动力学24岩土工程中的数值方法26人工神经网络方法在土木工程中的应用28非连续介质的数值方法30结构随机振动31高等结构风工程32非饱和土力学33高等岩石力学34土动力学35岩土工程中的可靠度理论及应用36桥梁结构空间计算理论37桥梁结构非线性计算理论与仿真分析38隧道结构可靠度39钢桥40隧道力学41围岩稳定性分析及支护技术 42水处理高级教程43建筑性能化防火设计理论44活性污泥生物反应动力学45连续介质力学46有限单元法 47弹塑性力学 48专业外语(英语)50结构动力学 51断裂与损伤力学52结构分析程序设计53大型有限元软件及应用54复合材料力学55板壳理论56结构优化设计57结构动力试验与检测58非线性有限元法59摩擦磨损原理60结构抗风理论与实验61材料强度特性参数的现代试验方法62路基路面设计理论63公路边坡稳定性分析原理及数值方法64沥青路面抗裂设计理论与方法65高等桥梁结构理论66现代预应力混凝土结构67隧道结构计算与分析68高等土力学 69岩土塑性力学70复合式路面设计原理与施工技术71公路与桥梁结构检测72桥梁结构抗震设计73GIS基本原理及其在道桥工程中的应用74工程经济学 75土工试验76结构稳定理论77高等钢结构学78高等钢筋混凝土结构学79现代施工技术80现代企业管理81水质控制原理82给水排水工程专题讲座83工程结构抗震84工程结构可靠性理论与应用 85工程结构加固理论和应用86混凝土结构的耐久性与损伤防治87工程结构试验与测试88高层建筑结构设计89现代钢筋混凝土结构新理论与新技术90钢筋混凝土结构分析程序设计91工程结构安全监测92结构控制理论与应用93板壳稳定理论94大跨度钢结构95钢与混凝土组合结构设计原理96钢结构事故分析与处理97投资管理学 98房地产评估 99项目风险分析100城市土地经济与管理101国际工程项目管理102房地产投资分析与决策103管网非稳定流分析与控制104建筑消防理论及应用105水质分析方法及仪器106岩土流变学原理和应用107智能岩石力学108土的本构关系109滑坡学110土工合成材料111环境岩土工程112土坡渗流和稳定113桩基理论114岩质边坡稳定分析的原理、方法和程序设计 115道路与铁道工程试验检测技术116桥梁结构抗震分析117信号处理118模态识别理论119课程目录研究生课程汇总表课程大纲.。
加工设备与应用CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(5): 45DOI:10.19825/j.issn.1002-1396.2022.05.11CIM460型挤压造粒机组是某煤化工公司的大型机组,该机组由日本制钢所制造,整台机组的布置呈L型。
机组总长约21.5 m,宽约10.0 m。
该机组自2010年投入使用后,运行过程中出现了各种故障,影响机组长周期运行。
本工作结合生产实践,对该挤压造粒机组运行中的常见故障、故障原因及故障处理措施进行研究,并制定相应的操作指导,以保证机组长周期运行。
1 工艺流程聚乙烯粉料与添加剂混合进入挤压机筒体,在高温条件下挤压熔融,混炼,升压,经排料阀、齿轮泵及筛网,进入模板切粒。
切粒机采用水下切粒方式,熔融的聚乙烯通过模板挤出,切粒机上旋转的切刀贴合在模板表面,将其切成颗粒,并在水中冷却,被颗粒水带至干燥器,干燥后送至料仓。
挤压造粒机组工艺流程见图1。
2 挤压造粒机组常见故障、原因分析及处理方法2.1 混炼机故障2.1.1 主减速箱漏油主减速箱在运行过程中,输入端与输出端均出现过漏油量大的现象,因密封为骨架油封,需停机解体后方可更换,检修时间达48 h[1],同时机组需长时间运行以保证生产,故无法随时检修更换油封,只能关注油位及时补充润滑油。
解决方法:将骨架油封更换为国产具有专利设计的剖分式油封,检修时间仅4 h,同时密封效果也极大加强,运行过程中漏油得到控制。
2.1.2 螺杆磨损挤压造粒机组的螺杆密封属于浮环密封,密封结构是由四层多瓣环组成两组浮动密封环,外圆由弹簧箍紧,抱紧在螺杆上,以20~30 kPa氮气煤化工聚烯烃挤压造粒机组常见故障及处理张 鑫1,2,王 昌2(1. 国能包头煤化工有限责任公司,内蒙古 包头 014010;2. 内蒙古科技大学, 内蒙古 包头 014010)摘要:结合生产实践,对煤化工聚烯烃行业挤压造粒机组运行中混炼机、熔融泵、切粒系统等的常见故障进行了分析。
预应力混凝土梁桥徐变次内力计算方法的探讨黄祖华 房贞政(福州大学土建学院,福州 350002)摘 要 本文介绍了狄辛格(Dischinger )方法、Tröst -Bazant 方法、采用位移法的有限元逐步分析法等三种目前常用的预应力混凝土桥梁结构徐变次内力分析方法;并通过一个实例,针对三种分析方法的计算结果作了比较,说明应用我国现有规范的徐变系数计算模型进行徐变分析是符合实际的。
关键词 预应力砼梁桥 徐变 次内力 分析方法混凝土徐变效应分析,是预应力混凝土桥梁结构设计和大跨度悬臂施工控制的一项重要内容。
混凝土的徐变对结构的变形、结构的内力分布和结构截面(在组合截面情况下)的应力分布都会产生很大的影响,徐变产生的变形甚至可以高达持续荷载产生的瞬时变形的3~5倍。
预应力混凝土超静定结构,由于混凝土徐变变形受到结构多余约束的制约,因而导致结构产生徐变次内力。
预应力混凝土超静定结构徐变次内力的分析方法主要可分为三类:(1)狄辛格(Dischinger )方法;(2)Bazant st o Tr - 方法;(3)采用位移法的有限元逐步分析法。
1 狄辛格(Dischinger )方法[1]应用老化理论,徐变系数变化规律采用狄辛格公式,不考虑徐变的滞后弹性效应。
狄辛格方法就是在时间增量τd 内建立增量变形协调微分方程求解结构徐变次内力。
狄辛格(Dischinger )微分方程为:()τϕσσετττ,t d EEd d += (1)式1的物理意义是,在τd 时间增量内,总应变增量等于应力增量τσd 引起的弹性应变增量与应力状态τσ引起的徐变应变增量。
式中,τσ可分解为τ时刻的初始应力值0σ与因徐变引起的变化量()τσc。
()()τϕ,0t d dx EI M M dx EI M t dM d l K l Kkp ⋅+=∆⎰⎰+()()τϕ,t d dx EI M t M k⋅⎰ …………(2) 式2即为在时间增量dt 内结构总变形增量的计算公式。
次内力的物理意义及简捷计算
丁晓东
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2008(034)001
【摘要】基于预应力混凝土构件在等效荷载作用下混凝土截面内力的分析,给出综合内力、主内力和次内力的物理意义及简捷计算方法,从而方便了工程设计计算,有利于预应力混凝土结构的推广与应用.
【总页数】2页(P74-75)
【作者】丁晓东
【作者单位】青岛建设集团公司,山东,青岛,250021
【正文语种】中文
【中图分类】TU312
【相关文献】
1.钢管混凝土拱桥收缩次内力计算 [J], 赖秀英;陈宝春
2.考虑侧向约束的预应力混凝土超静定结构次内力计算及影响 [J], 邓通发;刘平平;肖佳明;王超众
3.论预应力砼连续梁的徐变次内力计算:似柱法在预应力混凝土连续梁徐变次内力[J], 沈亚平
4.预应力混凝土超静定结构的次内力简捷计算 [J], 熊学玉;李伟业;黄鼎业
5.一种计算支座约束影响下连续组合梁徐变次内力的解析方法 [J], 韩春秀;张久长;周东华;双超
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·王春增教授简介·联系方式:1-207-7689412,Email:chunzeng.wang@一、基本情况王春增,男,1963年出生,博士。
1984年毕业于桂林冶金地质学院(现桂林理工大学)矿产普查与勘探专业,获工学学士学位,留校任教。
1989年获中国地质大学构造地质学硕士学位。
2001年获美国纽约城市大学地球与环境科学博士学位。
现为美国缅因州立大学Presque Isle分校地质、环境、和GIS科学终身教授。
先后主持和参加中国国家科技攻关项目、305项目、自然科学基金项目、省部级科研项目以及美国地调局、缅因州政府、美国私立基金会等资助科研项目20余项,发表学术论文40余篇。
二、学术任职:美国地质学会会员、美国地球物理学会会员、缅因州地质学会会员、缅因州GIS学会会员。
三.在研科研项目:1.参加中国国家自然科学基金:桂东北加里东期花岗岩构造样式对早古生代扬子与华夏陆块碰撞边界的制约(批准号:41162005),2012年01月-2015年12月2.参加中国国家自然科学基金:德兴斑岩铜矿Cu(Mo)硫化物聚集过程的SEM-CL精细解析(批准号:40872065),2009年1月-2011年12月3.主持美国缅因州两个1:24000图幅的基岩地质填图和Norumbega大断裂带东北段的研究。
4.主持多项GIS和web-GIS在自然和人文资源、能源和经济可持续发展等方面的应用项目研究。
四.研究生招生方向:1. 现代构造解析方法与技术应用于区域构造和板块构造的研究2. 构造地质方法与技术应用于矿床构造分析和找矿3. 花岗岩地质4. GIS在地质、环境、自然资源调查和可持续发展研究等方面的应用五.主要论著:1. Zuohai Feng, Chunzeng Wang, Minghua Zhang, Jincheng Liang. Unusually dumbbell-shaped Guposhan–Huashan twin granite plutons in Nanling Range of south China: Discussion on their incremental emplacement and growth mechanism. Journal of Asian Earth Sciences, 2012, 48(2): 9-23.2. Feng Z H, Wang C Z, Liang J C, et al. The emplacement mechanisms and growth styles of the Guposhan-Huashan batholith in western Nanling Range, South China. Sci China - Earth Sci Series, 2011, 54(1): 45-60.3. 冯佐海,王春增,梁金城,等.南岭西段姑婆山-花山花岗岩基侵位机制与生长方式.中国科学:地球科学,2011,41(6):816-831.4. Xiaofeng Li, Chunzeng Wang, Renmin Hua, and Xinglin Wei. 2010. Fluid origin and structural enhancement during mineralization of the Jinshan orogenic gold deposit, south China. Mineralum Deposita, v. 45, no. 6, p. 583-597.5.Yuexia Dong, Long Xiao, Haimin Zhou, Chunzeng Wang, Jianping Zheng, Ning Zhang, Wenchen Xia, Qian Ma, Jingxia Du, Zhongxin Zhao, and Hongxiang Huang, 2010. The Tertiary Evolution of the Prolific Nanpu Sag of Bohai Bay Basin, China: Constrains from Volcanic Records and Tectono-stratigraphic Sequences. Geological Society of America Bulletin. v. 122, No. 3-4, p. 609–626.6.王春增,李晓峰,易先奎.江西金山金矿控矿韧性剪切带的递进变形成矿机理: 显微构造证据. 桂林工学院学报, 2009, 29 (2): 169-182.7. 冯佐海,梁金城,王春增,等.南岭中生代姑婆山-花山花岗岩基及其热接触变质围岩的应变特征和应变分析.地质学报,2009,83(4):528-541.8. Long Xiao and Chunzeng Wang, 2009. Geologic features of Wudalianchi volcanic field, northeastern China: Implications for Martian volcanology. Planetary and Space Science, Vol. 57, No. 5-6, p. 685-698.9. Chunzeng Wang, 2007. Bedrock Geology of the Fletcher Peak 7.5’ Quadrangle, Maine. Maine Geological Survey, Open-File 07-143.10. Li Xiaofeng, Wang Chunzeng, Yi Xiankui, Feng Zuohai, Wang Yitian, 2007. Deformation Structures at Various Scales and Their Roles during Gold Mineralization at Jinshan Gold Deposit, Jiangxi Province. Geological Review, 53(6): 774-782. (In Chinese with English abstract)11. Long Xiao, Chunzeng Wang, Franco Pirajno, 2007, Is the underthrust Indian lithosphere split beneath the Tibetan plateau? International Geology Review, V. 49, No.1, p. 90-98.12. Chunzeng Wang, Allan Ludman, Long, Xiao, 2006. A transect across the Norumbega Fault System and fault-controlled post-Acadian redbeds and post-redbeds Turner Mountain syenite, east of Old Town. In Gibson, D., Daly, J., and Reusch, D., eds., Guidebook for Field Trips in Western Maine: New England Intercollegiate Geologic Conference Guidebook. V. 98, p.57-75.13. Wang, C., and Ludman, A., 2004. Deformation conditions, kinematics, and evolution of shallow crustal ductile shearing in the Norumbega Fault System in the Northern Appalachians, Eastern Maine. Tectonophysics, vol. 384, p. 129-148.14. Wang, C., and Ludman, A., 2003. Evidence for post-Acadian through Alleghanian deformation in eastern Maine: multiple brittle reactivation of the Norumbega fault system. Atlantic Geology. V.38, p. 37-52.15. Wang, C., Lin, J., and Dai, K., 2001. Geology and structural controls of the Twin Peaks epithermal gold deposit, East Junggar, Xinjiang, China. Mineralium Deposita. Springer-Verlag, V.36, No.5, p.458-464.。
浙江大学建筑工程学院2003年年鉴二OO四年一月目录1、本科生教育工作 (1)2、研究生教育及学科建设工作 (11)3、科学研究与实验室建设工作 (17)4、人事工作 (36)5、继续教育工作 (40)6、其他工作 (47)本科教学工作一、各类数据1、目前在校本科生人数为1340名(截止日期:2003年12月31日)2、2003年(2002)各系在浙江省招生情况3、2003届各系学生英语四级、六级通过率情况4、2003届各系学生获得学位情况5、2003届各系学生分配情况及一次性就业率情况6、2002级学生转入我院各专业情况7、土木工程专业六个专业方向学生人数二、2003年本科教学改革立项情况三、主要工作1、给本科生上课的教师人数为153名,占全院教师总人数的66.5%,其中教授31人,占全院总教授人数的81.6%。
本科教学业绩点为140.88,教师人均业绩点为0.92。
目前,本科的师生比为1:8.76。
2、有57名研究生分别担任2003级本科生的导师和联络员,其中有30名教授担任导师。
3、本学年为23门次本科课程设置了23个助教岗位。
4、组织有关教师向学校申报了《工程管理》本科新专业。
5、2项21世纪初校级本科教学改革项目通过了学校的结题验收。
同时,6、学院的6门精品课程和18门重点课程通过了学校的中期检查验收。
7、承办了浙江大学第四届大学生结构设计竞赛,全校共有161支队伍参赛,涉及十几个院系的480多位学生。
2003年11月9日,学院与校教务部承办了浙江省第二届“杭萧钢构杯”大学生结构设计竞赛,来自浙江省11所高校的36支队伍参加了决赛。
我院有5支参赛队代表浙江大学参加了决赛,分别获得特等奖1个、一等奖1个、二等奖2个、三等奖1个和创意奖1个。
8、我院城规2000级学生丁睐荣获2003年城市规划专业“居住区规划设计”作业优秀奖。
指导教师为王士兰研究员。
9、第六期大学生科研训练计划(SRTP)立项共有18项,其中学校立项12项(教师7项,学生5项),学院立项6项(教师3项,学生3项)。
膨胀土中桩的计算
高忠
【期刊名称】《河北建筑工程学院学报》
【年(卷),期】1997(000)002
【摘要】桩在膨胀土中所受到的胀切力是由膨胀强度引起的,膨胀强度函数的推导问题,本文提出用比拟的方法,即受热时,坚固物体膨胀是与受潮时土上升的增加量相同,与增湿相关的张力是沿桩侧面分布的.因此求胀切力问题就转化为热弹性理论偏微分方程的积分与定解问题.再结合桩的阻滞原理,求得膨胀强度的函数式,桩的上升量和桩的有效胀切总力的理论计算公式,与实验结果对照,表明计算值与实际情况符合得很好.
【总页数】6页(P41-46)
【作者】高忠
【作者单位】大同高等专科学校
【正文语种】中文
【中图分类】TU4
【相关文献】
1.膨胀土中桩的荷载传递模型试验研究 [J], 张国强;张春顺;肖宏彬
2.膨胀土地基中桩荷载传递规律的解析分析 [J], 范臻辉;张春顺;肖宏彬
3.膨胀土中桩的胀切力计算研究 [J], 高忠;熊仲明
4.膨胀土中桩侧阻力的静载试验研究 [J], 曾庆国; 何杰; 张春顺
5.膨胀土地基中桩的设计与计算 [J], 陆忠伟
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中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年预应力次内力的荷载效应研究王增春南建林何艳丽(中国建筑科学研究院上海建科结构新技术工程有限公司,上海200023)(上海交通大学,上海200030)摘要:冗余约束导致框架结构在预应力作用下产生次内力,预应力次内力的荷载效应影响了框架结构的正常使用性能和极限承载力。
在指出各国规范在塑性内力重分布对次内力计算的影响上的差异,建议框架结构次弯矩需要考虑内力重分布进行弯矩调幅,而次剪力、次轴力则不需要考虑塑性区影响。
基于虚功原理,建立应用于有限单元法分析的预应力混凝土结构次内力的计算方法,并探讨了布筋线型与次内力的关系,提出主动利用次内力的思想和方法。
关键词预应力混凝土次内力虚功原理布筋线型1前言由于冗余约束的存在,使超静定混凝土框架结构在预应力作用下产生次内力,即次弯矩、次剪力和次轴力[1]。
次内力是影响预应力混凝土框架结构的结构整体承载性能和正常使用性能的一个因素,也是工程中经常容易忽视一个问题[2]。
特别是在次内力的荷载效应、次内力的计算方法和次内力的有效利用控制方面,一直存在比较含糊的理论解释,影响预应力工程学的在建筑土木工程中的推广和应用。
2次内力荷载效应在理想状态下,混凝土的塑性发展会导致预应力构件的次内力(特别是次弯矩)要小于弹性分析时的计算结果;在理论上形成完全塑性铰的框架结构梁,其预应力次弯矩也应该为零。
但是由于不同的设计方法和经验,在不同设计人员设计的构件中塑性铰的形成和发展程度存在较大的差距,所以塑性内力重分布对次内力的影响是比较难以形成共识。
目前,各国规范对预应力次内力的荷载效应认识上存在一定的差异,其主要的原因在于次内力的计算分析是建立在弹性分析的基础上,而目前各国的钢筋混凝土规范均考虑了结构的塑性内力重分布的影响。
美国《钢筋混凝土房屋建筑规范》(ACI 318-05)、欧洲混凝土模式规范MC90等均规定次内力需考虑内力重分布,英国规范BS8110-89则没有考虑次内力的内力重分布;中国现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)[3]将预应力作为永久荷载,现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB500010-2002)[4]明确规定预应力效应包括预加力产生的次弯矩、次剪力(但没有提次轴力),连续梁宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法。
由于次内力是基于弹性状态进作者简介:王增春(1972),男,浙江人,工学博士,副总工程师,从事预应力、钢砼组合结构和纤维增强材料研究工作南建林(1968),男,山西人,高级工程师,上海分院副院长,从事预应力混凝土研究。
中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年行分析得到的预应力的荷载效应,当混凝土受弯构件的受压区塑性区的发展必然会使预应力次弯矩的效应减弱,而对次剪力和次轴力的影响较少,因此,建议在未形成共识之前的工程实践中,次弯矩的考虑内力重分布,其弯矩通过弯矩调幅法确定,而次剪力和次轴力则不必考虑内力重分布。
次内力的存在对预应力结构的极限承载能力和正常使用情况均产生一定的影响。
《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)明确预应力次内力为预应力作用的一部分参加组合。
因此,在荷载组合中建议增加次内力项,具体为在承载力极限状态下:Q1Q1k Q Q 2nG Gk P PK i ci ik i S S S S S γγγγψ==+++∑(1)式中: P γ为预应力次内力的分项系数,按预应力综合内力作用对结构承载的有利或不利,分别取1.0和1.2;PK S 为预应力次内力值;其余参数详《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)。
在正常使用极限状态,荷载效应组合公式如下: 短期荷载效应组合1Q1k Q 2nGk PK f qi iki S S S S S ψψ==+++∑ (2)长期荷载效应组合Q 1nGk PK qi ik i S S S S ψ==++∑(3)确定上述荷载组合后,通过结构力学方法求出预应力引起的次内力,就可以对结构的荷载效应进行组合了。
3 次内力计算方法预应力结构次内力常用的计算方法为等效荷载法[5],该方法计算过程比较简单,但是由于假定的预应力是沿力筋方向为常量,没有考虑预应力损失在力筋方向的变化,因此该方法计算过于粗糙。
文献[6]对上述方法进行了改进,考虑到预应力损失的影响,但随之而来的等效荷载和综合弯矩计算变得非常繁琐,影响了在工程设计中的使用。
文献[7]利用预应力对构件形心轴的偏心矩产生的固端弯矩,通过结构力学方法中的弯矩分配法来求次内力,使工程师能够很方便地进行手算,文献[8,9]采用的方法实际上与文献[7]也并无二致。
随着计算机技术在工程中的应用,需要建立以有限元单元法为基础的计算预应力次内力的方法。
在这里作者尝试采用虚功原理,建立构件变形函数,推导次内力直接计算的理论近似解,并探讨次内力对结构的影响,以及主动利用的方法。
在工程结构中常见的预应力混凝土框架结构可简化为图2a 由几个杆件单元通过节点组合中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年而成。
由于预应力次内力实际上就是一种因结构内部荷载(即预应力筋张拉)作用引起的超静定结构的内力反应,因此对于常见的预应力混凝土框架结构,只要将预应力对任何构件单元的作用等效为节点荷载后,根据结构力学方法(如位移法、弯矩分配法)就可以直接进行内力求解。
而预应力对结构的综合作用S 则为预应力主内力1S 和预应力次内力2S 之和:12S S S =+(4)a.弯矩分配法模型b.预应力筋主弯矩c.预应力固端弯矩d.释放固定端得到次弯矩图2 预应力框架综合弯矩计算方法采用结构力学方法计算超静定结构在预应力作用下的内力反应,有别于计算外荷载作用下的内力反应,即必须首先确定预应力作用在框架结构上的任一杆件单元的等效结点荷载。
为了计算等效节点荷载,采用变形体虚功原理推导等效结点荷载如下:首先把预应力混凝土结构上的每一杆件单元独立分析,把杆件单元上的预应力荷载转换为等效结点荷载。
基于变形体的虚功原理,有等效节点荷载对预应力杆件单元所做的外力虚功之和等于变形体所接受的虚变形功[10](图3):e e U W =(5) 等效结点荷载所做的虚功为:e e e U P δ=⋅(6)式中:(,,,,,)ei i i j j j u v u v δθθ=结点虚位移;(,,,,,)e T i i i j j j P N V M N V M =等效结点荷载(7)图3、预应力杆件单元根据杆件单元的位移函数,任意点的位移可表达为 [11]:()((),(),())T x u x v x x δθ=(8)中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年式中:()(1)i j u x u u ψψ=-⋅+⋅232232()(132)(12)(32)()i i j j v x v x v x ψψψψθψψψψθ=-+⋅+-+⋅+-⋅+-+⋅2222()(66)/(143)(66)/(23)i i j jx l v l v θψψψψθψψψψθ=-+⋅+-+⋅+-⋅+-+⋅其中:/x l ψ=du/2N (x)pedu/2pepepe=++pe4有效预应力()pe N x 在杆件单元有虚位移()x δ时作的虚功为:000()()()cos ()sin le l l pe pe pe W N x y x d N x du N x dv θαα=-⎰⋅-⎰-⎰(9)忽略高阶微量后, 可得:022612466124611()(()()()())T e e l pe W N x y x y x y x y x dx l l l l l l ψψψψδ-+--+-⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅⎰⋅⋅+⋅+⋅+⋅⋅⎪ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭(10)由式(5)即可解得: 等效结点轴力:()/li j pe N N N x l dx=-=⋅⎰ (11)等效结点剪力:612()2li j pe V V N y x dx l ψ⎛⎫-=-=⋅⋅⋅⎪⎝⎭⎰(12)等效结点弯矩:46()()l i pe M N x y x dx lψ-⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭⎰ ( 13)26()()l j pe M N x y x dx lψ-⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭⎰ (14)令:0()()lpeA Nx y x dx =⋅⎰,即主弯矩面积()()l pe S N x y x xdx =⋅⋅⎰,即主弯矩对x 轴的面积矩中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年当忽略等效结点轴力和剪力的影响只需求次弯矩时,本方法即退化为与文献[7]相同:246i A SM l l =⋅- (15)226j A SM l l =⋅- (16)可见文献[7]为本文的一个特解。
而等效结点弯矩最终是由布筋线型决定,求得等效结点弯矩后采用位移法即可求得次弯矩2i M 和2j M 。
4 次内力效应的主动控制预应力对结构产生的次内力,在有些情况是对结构承载有利,在有些情况是不利,需要根据实际情况进行分析。
如图1为一单榀双层预应力框架结构,下层梁布置曲线预应力束时,其次弯矩、次轴力、次剪力分布分别如图1b 、1c 、1d 。
显然,次轴力大多数情况下对本预应力梁自身仍体现为拉力,因此是不利的,对上下层梁则为压力,是有利的;次剪力在框架梁上的分布则比较少,而对于框架柱的影响则比较大,随着柱刚度的增加,预应力对框架柱的次剪力影响加大,其幅值与梁柱节点处的梁次轴力相等,方向相反,对不同水平荷载作用下的柱子有可能是不利也可能是有利的。
而次弯矩则比较复杂,不同的配筋线形、不同的反弯点均对次弯矩的正反产生影响,而由于次弯矩一般在梁内不变正负号,所以对跨中有利,必然是对支座不利,反之亦然,因此可根据梁的控制截面是跨中还是支座来决定次弯矩的利弊。
a.弯矩分配法模型 d.预应力框架次剪力b.预应力框架次弯矩 C.预应力框架次轴力图1 预应力框架次内力分布在传统的预应力混凝土结构的设计中,通常只是在进行预应力筋的主弯矩计算的同时考虑次内力的影响,尚无提出主动利用次内力的作用以使结构布筋更趋于合理化的观念。
在结构分析中,影响次内力效应的因素主要为节点刚度、构件刚度和布筋线型。
对次内力来讲,结点刚度影响节点的等效节点荷载的分配,因此对次内力的影响较大。
在结构设计中,通过改变结点刚度的途径来改变次内力的是一种比较常用的方法。
对于超长预应力框架结构,由于建筑长度较长预应力张拉往往会使边柱产生较大的水平次剪力,导致预应力梁受柱子的水平刚度约束产生很大的次轴力,使预应力损失增大。
预应力张拉对预应力梁自身的次轴力是不利的,主要表现为次轴力是拉力,将对梁的抗裂和抗中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年弯带来影响。