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无粘结预应力的特点无粘结预应力是一种在混凝土结构中使用的一种预应力技术，它与传统的粘结预应力技术不同，不需要使用粘结材料将预应力钢筋粘贴在混凝土中。
无粘结预应力技术的主要特点有以下几个方面：1. 无粘结预应力技术可以提高混凝土结构的整体性能。
由于无粘结预应力技术不需要使用粘结材料将预应力钢筋粘贴在混凝土中，可以减少粘结材料的使用量，从而减轻混凝土结构的自重，提高结构的整体性能。
2. 无粘结预应力技术可以提高混凝土结构的耐久性。
由于无粘结预应力技术可以减少混凝土中的裂缝，提高混凝土结构的抗裂性能，从而延长混凝土结构的使用寿命。
3. 无粘结预应力技术可以提高混凝土结构的施工效率。
由于无粘结预应力技术不需要使用粘结材料将预应力钢筋粘贴在混凝土中，可以简化施工工艺，提高施工效率。
4. 无粘结预应力技术可以提高混凝土结构的可维护性。
由于无粘结预应力技术可以减少混凝土结构中的裂缝，降低维护成本，提高结构的可维护性。
5. 无粘结预应力技术可以提高混凝土结构的经济性。
由于无粘结预应力技术可以减少混凝土结构中的材料使用量，降低施工成本，提高结构的经济性。
无粘结预应力技术的核心原理是通过预应力钢筋的张拉和锚固来提供预应力，而不需要使用粘结材料将预应力钢筋粘贴在混凝土中。
在施工过程中，首先在混凝土结构中设置预应力钢筋的孔洞，然后将预应力钢筋穿过孔洞，用张拉设备对预应力钢筋进行张拉，最后将预应力钢筋锚固在混凝土结构中。
无粘结预应力技术相比传统的粘结预应力技术具有以下优点：1. 无粘结预应力技术可以减少粘结材料的使用量，降低施工成本。
2. 无粘结预应力技术可以提高混凝土结构的整体性能和耐久性。
3. 无粘结预应力技术可以简化施工工艺，提高施工效率。
4. 无粘结预应力技术可以降低维护成本，提高结构的可维护性。
5. 无粘结预应力技术可以提高结构的经济性，提高投资回报率。
在实际应用中，无粘结预应力技术已经被广泛应用于各种混凝土结构中，如桥梁、建筑物、水利工程等。
2008年第12期总第126期福 建 建 筑Fujia n Architecture &Constr uctionNo122008Vol 126有粘结预应力、无粘结预应力以及钢筋混凝土结构抗震性能的比较与分析程浩德 房贞政(福州大学土木工程学院 350002)摘 要:本文通过对以往的试验数据进行比较,对预应力混凝土结构抗震性能进行较为系统的分析研究,其主要从两个角度来分析:一是,预应力混凝土结构与普通钢筋混凝土结构的比较;二是,有粘结预应力混凝土结构和无粘结预应力混凝土结构的比较。
关键词:预应力混凝土 抗震性能 有粘结预应力 无粘结预应力中图分类号:TU35211+1 文献标识码:A 文章编号:1004-6135(2008)12-0027-03Compar ison and A nalysis on t he Seismic Beha vior of Bonded Prest ressed Concr ete ,U nbon ded Prestressed Concret e and Reinf or ceded ConcreteCheng Haode Fang Zhenz heng(Institute of struc tural e ngineering Fuzhou Univer sity 350002)Abstract :The compare s of e xperime ntal data ar e ca rried out to analyse o n the seismic behavior of prestre ssed concrete str ucture 1The re are two ways to a nalyse the seismic be havior 1One is the compar e of pre st ressed concr ete str uct ure and steel co ncrete str uc 2ture 1The other is t he co mpare of bonded pre str essed conc rete st ruc ture a nd unbonded p restresse d concrete str ucture 1K eyw or ds :p restressed co ncrete seismic behavio r bonded pr est ressed unbondedprestressed作者简介:程浩德,1975年7月出生,男,实验师,结构工程专业。
第22卷第2期2002年4月地震工程与工程振动EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING VIBRATIONVol. 22, No. 2Apr. , 2002文章编号:1000 1301(2002 02 0060 06无粘结部分预应力混凝土框架抗震性能试验研究陈红媛, 房贞政, 林飞112(1. 福州大学土木建筑工程学院, 福建福州350002; 2. 福州市建委, 福建福州350002摘要:本文通过两榀框架梁按不同预应力度配置无粘结预应力筋和非预应力筋的强柱弱梁型无粘结部分预应力混凝土框架在水平低周反复荷载作用下的试验研究, 探讨其包括裂缝分布、破坏形态、极限承载力、无粘结筋应力变化、位移延性、耗能能力、恢复力特性等工作性能, 并进一步分析了影响此类结构抗震性能的主要因素, 为无粘结部分预应力混凝土框架在地震设防区域的应用提供参考。
关键词:无粘结部分预应力; 框架; 拟静力中图分类号:P315. 95文献标识码:AStudy on aseismic properties of partially prestressed concreteframes without bondCHEN Hong yuan , FANG Zhen zheng , LIN Fei2. Fuz hou Cons truction Commi ttee, Fuzhou 350002, Chi na112(1. Colle ge of Ci vil Engineering and Arc hitec ture, Fuzhou Uni versity, Fuzhou 350002, China;Abstract:Based on the experiments of two single span, single story, partially prestressed concrete frames with unbonded tendons under horizontal low c yclic loading with constant vertical loading, which just have different partially prestressed ratio in beams, this paper inquires into the cracks distribution, dama ge state, the ultimate capacity, the stress of the un bonded tendons, ductility features, the energy dissipating capacity and the hysteretic characteristics etc. Furthermore, the main factor of aseismic properties of the structure is also discussed in this paper. Key words:partially prestressed concrete without bond; frame; pseudo static1 引言后张无粘结预应力混凝土因其无需预留孔道、无需灌浆等施工方便的优点, 近几十年来得到广泛的应用和发展。
无粘结预应力混凝土平板结构设计研究无粘结预应力混凝土平板结构适用于中等地震烈度区的双向柱网,其设计一般采用荷载平衡法来进行设计,对预应力混凝土平板的设计中的截面尺寸的选择、预应力筋的估算、次内力与荷载效应组合这三个方面进行了探讨。
标签：预应力;混凝土;平板设计1 引言无粘结预应力混凝土结构是在一个方向或两个方向配置主要受力无粘结预应力筋的结构体系。
施工时,无粘结预应力筋同非预应力筋一样,按设计要求铺放在模板上,然后浇筑混凝土,待混凝土达到设计强度后,再张拉锚固。
此时,无粘结预应力筋与混凝土不直接接触,呈无粘结状态。
在外荷载作用下,预应力在纵向可以相对周围混凝土发生纵向滑动,但在总变形上存在者变形协调关系,该结构一般也需要配置普通钢筋以改善结构的受力性能,避免结构在极限状态下出现集中裂缝而发生脆性破坏。
其优点是:(1)结构自重轻,提供满足大空间的功能要求,符合较高的使用功能的要求。
(2)施工简便、速度快。
无次梁,有利于采用定型摸板,节约模板。
(3)抗腐蚀性能强。
预应力筋外包涂有防腐油脂塑料套管。
(4)使用性能好。
在使用荷载作用下,抗裂和挠度要求易于控制。
(5)抗震性能较好。
在地震作用下,当产生大幅度的反复位移时,无粘结预应力筋始终处于受拉状态,不像有粘结可能由受拉转为受压。
应力幅度变化较小,局部变形也以均匀分散到全长上。
2 截面尺寸选择在初步设计阶段,为控制挠度通常可按跨高比得出板的最小厚度,一般由跨高比的正常取值范围,求得的板厚可满足结构性能要求,所建成的后张楼板也是经济的。
但在平板结构中,由于柱支撑着双向板,柱边存在着很高的剪应力,可能产生冲切或冲剪破坏。
此时,围绕柱出现斜裂缝,破坏面从柱边处的板底斜向伸展至板顶,成圆锥面或凌锥面的“冲切破坏锥”。
斜裂缝与水平线的倾角取决于板的配筋和预应力的大小,一般在20°—45°之间。
因此,在设计中应验算所选板厚是否有足够的抗冲切能力。
无粘结预应力混凝土特点
无粘结预应力混凝土，又称无粘结束肢混凝土，是一种特殊类型的混凝土，具有以下特点：
1. 高强度：无粘结预应力混凝土的预应力束没有与混凝土产生粘结力，因此，混凝土可以以更高的强度进行设计和制造，从而提高了混凝土结构的承载能力。
2. 节省材料：相对于传统粘结预应力混凝土，无粘结预应力混凝土不需要使用锚固器和锚板等预应力设备，可以节省大量材料和劳动力成本。
3. 耐久性好：由于无粘结预应力混凝土中没有锚固器和锚板等结构，因此混凝土结构在受力过程中不会出现锚固器破坏或锚板锈蚀等问题，从而增强了混凝土结构的耐久性。
4. 构造简单：无粘结预应力混凝土的施工相对简单，无需进行锚固器和锚板的安装和调整，并且可以通过调整预应力束的长度和张拉力来实现结构的预应力控制。
5. 抗震性好：无粘结预应力混凝土的高强度和稳定性使得其具有较好的抗震性能，能够在地震等自然灾害中提供更好的结构保护。
总的来说，无粘结预应力混凝土具有高强度、耐久性好、施工简单等特点，并且能够提高混凝土结构的承载能力和抗震性能，因此在一些特殊工程中得到广泛应用。
无粘结预应力砼结构无粘结预应力砼结构模板范本：一、引言1.1 背景在现代建造和工程领域中，无粘结预应力砼结构被广泛应用于桥梁、高层建造和重要的基础设施项目中。
1.2 目的本旨在对无粘结预应力砼结构进行详细介绍和分析，包括其基本原理、设计方法、施工过程和质量控制等方面的内容，以便读者能够全面了解和应用无粘结预应力砼结构。
二、概述2.1 定义无粘结预应力砼结构是一种通过在预应力钢筋与混凝土之间采用无粘结介质进行连接的结构形式。
2.2 特点无粘结预应力砼结构具有较高的荷载承载能力、良好的耐久性和稳定性，并且在施工过程中的设计灵便性较高。
2.3 应用范围无粘结预应力砼结构广泛应用于长跨径桥梁、高层建造、地下工程和其他大型结构中。
三、基本原理3.1 线性应变分析通过线性应变分析可以确定无粘结预应力砼结构的应力分布和变形规律，进而进行结构设计。
3.2 预应力钢筋预应力钢筋的选材和布局对结构的荷载承载能力和耐久性有重要影响。
3.3 无粘结介质无粘结介质的选用和施工质量直接影响结构的可靠性和使用寿命。
四、设计方法4.1 荷载计算根据结构使用的特点和工程要求，进行荷载计算并确定相关的设计参数。
4.2 桥梁设计针对无粘结预应力砼桥梁的设计，包括桥墩、桥面板、横梁等部份的计算和设计。
4.3 高层建造设计针对无粘结预应力砼高层建造的设计，包括楼板、柱子、核心筒等结构的计算和设计。
五、施工过程5.1 钢筋制作和质量控制钢筋的制作必须符合相关标准和要求，并进行质量控制以保证结构的承载能力和耐久性。
5.2 混凝土浇筑混凝土的浇筑过程中需注意施工方法和浇筑质量，以保证结构的密实性和抗渗性。
5.3 预应力加张在混凝土养护期结束之后，进行预应力钢筋的加张，确保结构具有设计要求的预应力。
5.4 后张拉和调整根据结构的实际情况和需要，对预应力钢筋进行后张拉和调整以保证结构的几何形状和荷载承载能力。
六、质量控制6.1 施工监管严格按照规范和标准进行施工监管，对施工过程和质量进行全面控制。
浅析无粘结预应力混凝土结构特性及施工技术摘要：随着我国城市化建设进程的不断加快，推动了建筑也的发展，各类建筑工程与日俱增。
无粘结预应力技术是近些年发展起来的新施工技术，该技术以其自身诸多的优点被广泛应用于各类工程建设当中。
基于此点，本文首先介绍无粘结预应力混凝土结构特性，然后对无粘结预应力混凝土施工技术要点进行分析，并在此基础上提出无粘结预应力混凝土施工质量控制。
关键词：无粘结预应力混凝土结构施工由于无粘结预应力结构性能良好，施工方便，经济合理，所以，近年来，已为许多国家采用。
无粘结预应力混凝土在加拿大、英国、瑞士、德国、澳大利亚、日本、泰国、新加坡等国家房屋建筑中也有很多应用。
近年来，国内外对无粘结预应力技术的研究十分重视，从理论上和实践中都证明了无粘结预应力混凝土不仅可以用于高层、超高层、大跨度房屋建筑，也可应用于桥梁工程。
由于无粘结预应力混凝土桥梁的性能良好，造价相对较低，工期短，具有较好的经济效益和社会效益，随着研究的深入和工程实践的增多，可以预见，无粘结预应力混凝土技术在桥梁结构中的应用，会有着广阔的发展前景。
1 无粘结预应力混凝土结构的特性无粘结预应力混凝土指的是采用无粘结预应力钢筋和普通钢筋混合配筋的预应力混凝土。
施工时，无粘结预应力钢筋可同非预应力钢筋一样，按设计要求铺放在模板内，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设计要求强度后，再张拉锚固。
此时，无粘结预应力钢筋与混凝土不直接接触，不能形成一个均匀的整体，而成无粘结状态。
在外荷载作用下，该结构中的预应力索与周围混凝土之间可以相对滑动，导致了构件的受力和变形性能不同于有粘结预应力混凝土构件。
无粘结预应力混凝土构件的特性如下：（1）无粘结预应力梁必须配置普通钢筋以改善使用荷载作用下的开裂性能并增加梁的极限承载力。
无粘结预应力混凝土构件开裂后，裂缝分散且宽度细，间距小。
在梁的等弯矩区内，梁顶部混凝土在接近极限荷载时压应变的分布较均匀，破坏前有很好的延性。
无粘结预应力钢筋混凝土框架梁的施工技术分析摘要: 无粘结预应力混凝土是一种先进的施工技术，在高层建筑和大跨度建筑结构上的应用已越来越广泛。
文章结合工程实例，重点分析了无粘结预应力混凝土在框架梁的施工工艺和质量控制要点，确保了工程质量。
具有一定的参考价值。
关键词：建筑工程；框架梁结构；无粘结预应力；张拉施工0.引言随着我国经济的发展和人民生活的不断提高，人们对建筑物的使用功能提出了更高的要求，大开间、大跨度结构越来越多。
无粘结预应力混凝土是近年发展较为迅速的一种预应力施工工艺，它除了保护一般预应力的优点，它无需预留孔道，减少了埋管、灌浆等工序。
具有操作简便、施工速度快、钢丝可以按曲线形式布置（其形关与外荷弯矩图形相适应）结构性能良好、设计自由度大、投资少等特点。
其工艺原理主要是：利用无粘结筋与周边混凝土不粘结的特性，通过张拉无粘结筋可以在结构内作纵向滑动，借助两端锚具传递预应力，到达对结构产生预应力的效果。
特别适用于现场的大跨度梁板工程的施工。
1.工程概况江门市某工程，建筑面积2488m2，二层钢筋混凝土框架架结构。
基础为独立柱基础，柱距8m，跨距15m，底层为修理车间，二层作为会议室和材料仓库。
本工程框架梁预应力施工共采用了三种不同的工艺: 有粘结预应力钢丝线；有粘结预应力钢绞线；无粘结预应力钢绞线。
柱子混凝土强度等级为C30，框架梁混凝土为C40。
采用无粘结预应力施工的框架梁共有七根。
（如图1所示）2.施工准备阶段2.1 编制施工组织设计为了取得现场施工各种预应力实际操作的施工经验。
因此按不同方法要求编制了相应的施工方案。
2.2 培训为了能使现场施工人员尽快熟练掌握预应力施工的技术，领会好设计意图。
通过组织专业骨干进行培训，掌握好施工要点，熟悉图纸和施工方案，了解设计对钢绞线、张拉应力、锚具类型、张拉时混凝土强度和预应力损失检查等方面的要求。
2.3 材料选用2.3.1 钢绞线：无粘结预应力筋按设计选定的参数，依据《钢绞线，纲丝束无粘结预应力筋》（JG3006-93）技术标准的规范要求。
第三讲无粘结预应力混凝土梁板性能一、概述1925年，美国的R.E.Dill就提出了无粘结预应力筋的设想，一直到50年代初期，美国才将无粘结筋大量用于升板建筑中。
与有粘结预应力混凝土不同，无粘结预应力混凝土无粘结筋沿构件全长与周围混凝土能发生相对滑移。
二十世纪40年代英国学者A.L.L.Baker发现了无粘结筋与有粘结筋的受力性能存在显著的差别，主要表现在，受弯构件从加载到破坏过程中无粘结筋的应力增量很小，其应变增量只要破坏截面预应力筋附近混凝土应变的0.1倍左右。
（一）有粘结预应力混凝土的优缺点1、优点：预应力筋与混凝土有粘结，受力为一整体；设计计算简单；在使用过程中，预应力的锚具传力不是主要的。
2、缺点：施工过程中容易形成反拱；施工吊装时较复杂；后张法二次灌浆难以达到密实。
（二）无粘结预应力混凝土的优缺点1、优点：①由于预应力钢筋可以像普通钢筋一样绑扎在模板内，不需要穿筋和灌浆，因此使施工大大简化，摩擦损失小。
如图3.1所示。
图3.1 无粘结筋布置方案无粘结预应力筋有：钢丝束、钢铰线、钢铰线束。
其截面形式如图3.2所示。
图3.2 无粘结预应力筋截面示意图φ15钢铰线或7φ5高强钢丝涂油（防腐油脂）；塑料套管（塑料膜缅包）→高密度聚乙烯或高密度聚丙烯→不能用聚绿烯②预应力筋的布置比较灵活大于6×6m的无梁板需设预应力。
③在张拉阶段与有粘结后张法预应力比较具有截面削弱较小的特点。
2、缺点：①预应力筋的强度通常难以充分利用，与条件完全相同的有粘结构件比较，其承载力一般要低10~30%。
②无粘结预应力混凝土靠锚具传力，端部局压应力过大，因此，对锚具和防腐蚀要求特别高（无粘结预应力必须采用一类锚具，一类锚具效率分数≥0.95，锚具以外要用环氧树脂防锈（锚穴））③注意在灾害性事故中容易产生连续倒塌，在连续结构中可以采用配置足够的非预应力钢筋的措施来防止。
例如，1964年美国阿拉斯加大地震一幢名为“四季大楼”的无粘结预应力混凝土被震塌。
无粘结预应力混凝土连梁使用阶段性能的探讨
无粘结预应力混凝土连梁是目前使用在桥梁工程中的一种结构机理。
由于无粘结连接，它的耐久性和承载能力在桥梁施工工程中有极大的提升，对于桥梁檐口预应力场由无粘结
预应力混凝土构成，更有效的限制其一次性变形，确保桥梁施工的安全使用。
鉴于无粘结
预应力混凝土连梁使用的是连接形式和特殊材料，其在施工过程中受到外界现场条件的影
响比较大，因此，有必要对它的使用阶段性能进行探讨，以便及早发现问题，促进无粘结
预应力混凝土连梁的安全运行。
首先，无粘结预应力混凝土连梁在施工过程中应注重材料、施工质量和抗索性能等性
能指标。
施工过程中应严格控制材料厚度，保证桥梁中所用材料的合格性。
其次，在连接
结构的施工过程中，应注意质量控制，如调整结构的紧固、填料补平、涂层保护等，以确
保连接部位的牢固。
此外，无粘结预应力混凝土连梁在使用过程中，应根据现场抗索性能
和结构引用位置，定期监测结构内部使用情况，做到发现问题及时处置。
另外，在无粘结预应力混凝土连梁使用中，应重点关注桥梁施工工程的变形量和安全性，充分考虑桥梁施工工程的荷载情况，强化安全的把握。
同时，应关注桥梁施工工程的
变形量及表面平整度，确保其变形量符合技术指标；同时，在无粘结连接结构的使用过程中，应及时检查结构表面的平整度、完整性、受力钢筋的拉力状态和施工质量，确保结构
的安全有效性。
预应力混凝土框架结构的动力特性研究一、引言预应力混凝土框架结构是一种新型的建筑结构，具有高强度、高刚度和高耐久性等优点，已经广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁和地铁隧道等领域。
在实际工程中，预应力混凝土框架结构的动力特性对其安全稳定性和设计精度具有重要影响。
因此，对预应力混凝土框架结构的动力特性进行研究具有重要意义。
二、预应力混凝土框架结构的基本特性预应力混凝土框架结构是一种由混凝土构件和预应力钢筋构成的框架结构。
其基本特性如下：1. 高强度：预应力混凝土框架结构采用预应力钢筋预应力混凝土构件，使得结构具有高强度和高承载能力。
2. 高刚度：预应力混凝土框架结构的钢筋采用预应力钢筋，使得结构具有高刚度和良好的抗震性能。
3. 高耐久性：预应力混凝土框架结构采用预应力钢筋，使得结构具有良好的耐久性和抗裂性能。
三、预应力混凝土框架结构的动力特性预应力混凝土框架结构的动力特性是指结构在地震、风荷载等外力作用下的振动特性，包括固有频率、阻尼比、振型等指标。
1. 固有频率：预应力混凝土框架结构的固有频率是指结构在自由振动状态下的振动频率。
固有频率是结构的基本振动特性之一，对结构的响应和稳定性具有重要影响。
预应力混凝土框架结构的固有频率与结构的刚度、质量密度和结构的几何尺寸等因素有关。
2. 阻尼比：预应力混凝土框架结构的阻尼比是指结构振动过程中能量损失的比例。
阻尼比是影响结构振动响应的重要因素，影响结构的稳定性和安全性。
预应力混凝土框架结构的阻尼比与结构的材料、结构的几何尺寸和结构的附加阻尼等因素有关。
3. 振型：预应力混凝土框架结构的振型是指结构在振动过程中各个部位相对位移的分布情况。
振型是结构振动响应的重要特征之一，对结构的响应和稳定性具有重要影响。
预应力混凝土框架结构的振型与结构的刚度分布、质量分布和结构的几何尺寸等因素有关。
四、预应力混凝土框架结构的动力特性研究方法预应力混凝土框架结构的动力特性研究方法主要包括理论分析方法和实验测试方法。
无粘结预应力混凝土框架的动力分析汪训流，陆新征，叶列平（清华大学土木工程系北京100084）摘要现阶段，无粘结预应力技术得到广泛应用，深入研究无粘结预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。
动力荷载下，无粘结预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂，需要借助数值模型加以准确模拟。
本文基于杆系结构纤维模型程序，对三榀无粘结预应力混凝土框架进行了动力荷载下的数值模拟。
数值结果表明，无粘结预应力混凝土框架具有良好的复位性能和较小的滞回耗能能力，虽然采取加强措施，地震中无粘结预应力混凝土框架（底层）柱底仍然可能出铰。
关键词纤维模型动力荷载无粘结预应力混凝土框架Abstract ：At present, unbonded prestressing technology has been obtained extensive use, and the research to aseismatic performance of unbonded prestressed concrete(UPC structures or members has remarkable significance in engineering practice. Because of the complicated behavior of material and loading, the exact simulation of UPC structures or members under dynamic loads has to utilize numerical model. In this paper, 3 UPC frames have been simulated under dynamic loads with the use of a fiber model program. The numerical results indicate that UPC frames have an excellent recentering property and a small energy-dissipated capacity. And during an earthquake, in spite of taking strengthed measures，there is still a possibility of the occurrence to plastic-hinge in the bottom of UPC frame column (first storey.Keywords ：fiber model; dynamic load; unbonded; prestressed; concrete frame1 引言现阶段，无粘结预应力技术在工程结构中得到广泛应用，深入研究无粘结预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。
动力荷载下，无粘结预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂，需要借助数值模型加以准确模拟。
本文采用本项研究基于纤维模型开发的预应力混凝土杆系结构及构件的数值分析模型——NAM-PPC ，对三榀无粘结预应力混凝土框架进行了推覆（Push-over ）荷载及动力荷载下的数值模拟。
数值结果表明，由于无粘结预应力筋的使用，无粘结预应力混凝土框架具有良好的复位性能和较小的滞回耗能能力，虽然采取加强混凝土约束或加强纵向配筋等加强措施，地震中无粘结预应力混凝土框架（底层）柱底仍然可能出铰。
2 NAM-PPC 简介2.1 材料本构利用NAM-PPC 进行预应力杆系结构或构件的计算分析时，单元的截面特性由纤维模型确定，每个纤维均为单轴受力，并用单轴应力应变关系来描述该纤维材料的特性。
2.1.1 混凝土本构模型混凝土受压单调加载包络线选取L égeron&Paultre模型[1]，该模型可考虑钢筋混凝土中纵、横向配筋对混凝土约束效应的影响，程序根据有无配筋自动确定是否为约束混凝土，并考虑“受拉刚化效应”[2]和加卸载时的刚度退化及滞回行为，同时对往复加载下混凝土拉压过渡区进行模拟，较好反映了混凝土的复杂、峰值应受力变形特性。
混凝土本构模型如图1所示，需要输入混凝土的峰值应力σc0（对应素混凝土）、极限压应变εcu 、抗拉强度f t 、极限拉应变εtu 以及弹模参数E c 、E t 、E min 和变εc0（对应素混凝土）I e 0为混凝土的有效约束指标）。
相关配筋指标（图中2.1.2 钢筋本构模型钢筋本构为通用型本构，可以描述拉压等强的具有屈服台阶的普通钢筋和拉压不等强的没有屈服台阶的高强钢筋或钢绞线，并合理考虑Bauschinger 效应，如图2所示，需要输入钢筋硬化起点应变、峰值应变、极限应变与屈服应变的比值k 1、k 2、k 3、峰值应力与屈服强度比值k 4、拉压屈服强度之比k 5以及钢筋抗拉屈服强度f y 、钢筋弹性模量E s 。
（a ）普通钢筋（b ）硬钢或钢绞线图2 钢筋应力-应变曲线2.2 有限元建模图1 混凝土应力-应变曲线NAM-PPC 中，结构构件采用空间梁单元建模，单元截面特性由纤维模型确定。
与普通钢筋混凝土（RC ）构件不同，预应力混凝土（PC ）构件，特别是无粘结预应力混凝土（UPC ）构件中的无粘结筋与混凝土之间的界面滑移不可忽略，故建模时将构件划分成钢筋混凝土（RC ）和预应力筋（PPS ）两部分，两部分均采用梁单元模拟，其中预应力筋中预应力的施加采用初始应力法，两部分间的连接通过自由度耦合实现。
考虑在距截面中心某一侧配置面积为A p 、偏心矩为e p 的直线预应力筋的预应力钢筋混凝土构件，如为多根预应力筋，则可按照各预应力筋及其偏心距逐个（或分组）进行相似处理。
分别按钢筋混凝土部分和预应力筋部分独立建模完成后，将两者之间采用自由度耦合方式进行连接，形成整体，如图3所示。
图3中，刚臂连接键L-RA 相应结点的6个自由度（沿三个坐标轴方向的平动自由度和绕三个坐标轴方向的转动自由度）均进行耦合，以模拟预应力筋的锚固。
耦合连接键L-CP 相应结点的自由度中，沿预应力筋纵向（延伸方向）的平动自由度，当模拟无粘结形式时则予以释放以模拟预应力筋的无粘结条件，当模拟有粘结形式时则根据平截面假定建立约束方程以实现预应力筋与混凝土的粘结；其他5个自由度（2个平动自由度、3个转动自由度），进行耦合以保证相应自由度同值。
对于曲线预应力筋情形，可采用足够数量的梁单元先将预应力筋分段折线化，之后即可按照图3同样原理进行建模。
图3 预应力混凝土（PPC ）构件的有限元建模图4 试件UB-2受力示意图（单位：mm ）3 无粘结预应力混凝土框架的数值模拟利用所建立的数值分析模型NAM-PPC ，对文献[3]的无粘结预应力混凝土框架（UB-2）及其加强形式（UB-2-H 、UB-2-H ）先后进行了推覆（Push-over ）分析和动力分析。
计算时，同时采用严格的力和位移收敛准则；钢筋混凝土部分每个截面划分成6×30根混凝土纤维（沿水平荷载方向为30根纤维）和同普通纵筋数目相同的普通钢筋纤维；构件的预应力筋（PPS ）部分按照不同预应力筋位置归类后按等效预应力筋在其中心用1根纤维，纤维面积即为该等效预应力筋的面积。
框架试件UB-2受力简图如图4所示，图5为试件UB-2基于NAM-PPC 的拟静力计算结果与试验结果的对比（详细讨论已另文给出），验证了数值模型NAM-PPC 的计算精度。
试件材性参数见表1，各构件尺寸、配筋参数及轴压力、无粘结筋预加应力大小见表2。
表1 框架试件UB-2材性参数混凝土参数普通钢筋参数Φ12无粘结筋参数Φ18σc00=37、εc00=0.002εcu =0.01f t =3.7、εtu =0.001E c =E t =33800E min =0a s =a s ' =25a p =a p ' =40k 1=4、k 2=25k 3=40、k 4=1.5k 1=1、k 2=40k 1=1、k 2=40k 5=1f y =245E s =206000f yh =245f uh =363k 3=40、k 4=1.2k 5=2.3f y =883E s =200000k 3=40、k 4=1.3k 5=1.9f y =736E s =200000（注：表1中，长度单位为mm 、强度单位为MPa 、下标中带h 的为箍筋参数）表2 框架试件UB-2各构件尺寸、配筋及竖向力、无粘结筋预加应力大小构件编号 C-1尺寸（mm ） 150×220×1580 150×220×1580 150×220×2600纵筋/配筋率普通筋4Φ6 /0.39% 4Φ6 /0.39% 4Φ6 /0.39%无粘结筋4Φ12 /1.33% 4Φ12 /1.33% 2Φ18 /1.51%箍筋 /体积配箍率Φ6@80 / 0.90% Φ6@80 / 0.90% Φ6@80 / 0.90%无粘结筋有效预加应力(MPa 左（上）侧右（下）侧竖向力 P 1（kN ）438 440C-2 14.1 452 450B 450 443为比较框架柱的混凝土约束程度及其纵筋强度对框架动力特性的影响，本文分别对表3所列的三榀无粘结预应力混凝土框架进行数值模拟。
表3 数值模拟情形分类表说明名称 UB-2 UB-2-H UB-2-L原无粘结预应力混凝土框架试件将试件UB-2柱子的箍筋加密一倍，即配箍为Φ6@40（长度单位为mm ），相应体积配箍率等于 1.80% 将试件UB-2柱子的普通纵筋强度提高一倍，即屈服强度取为 f y =490MPa、f u =735MPa3.1 推覆（Push-over）模拟推覆分析时，推覆作用点见图4。
推覆计算结果见图6，由图可见，每条计算曲线都可明显划分成线弹性、非线性弹性、强化和软化段等部分，反映了结构受力变化真实过程。
图中★为承载力降至峰值承载力85%时的对应点，即通常认为的极限点。
由图6可见，进行极限分析时， UB-2-H因框架柱的箍筋加密，后期承载力明显提高，曲线下包面积（曲线与横轴及由极限点引出的牵引线所围面积）显著增大，表明极限状态下的耗能能力大幅提高、延性显著增大； UB-2-L因框架柱纵筋强度提高，前期承载力增大，但后期承载力低于UB-2-H ，极限状态下的耗能能力较UB-2有一定程度的提高但明显小于UB-2-H ，而延性与UB-2相当。
比较图6各曲线可见，从同时增加结构的极限承载力和极限状态下的耗能能力两方面考虑，加强结构或构件的混凝土约束（即增加横向钢筋的用量）比提高纵筋强度或增加纵筋用量有效得多。
