预应力混凝土梁的分析步骤
预应力混凝土梁的分析步骤如下。
1. 2. 3.
定义材料和截面 建立结构模型 输入荷载
恒荷载
钢束特性和形状 钢束预应力荷载
4. 5. 6. 7. 定义施工阶段 输入移动荷载数据 运行结构分析 查看结果
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使用的材料及其容许应力
? 混凝土
设计强度：fck=400kgf/cm2 初期抗压强度：fci=270kgf/cm2
弹性模量：Ec=3,000Wc1.5 √fck+ 70,000 = 3.07×105kgf/cm2 容许应力： 容许应力 抗 拉 抗 压
?
预应力作用后（瞬间） 'fca=0.55fci=148.5kgf/cm2 预应力损失发生后（最终） fca?0.4fck?160.0kgf/cm2 'fta=0.8fci=13.1kgf/cm2 fta=1.6fck=32.0kgf/cm2 预应力钢束 (KSD 7002 SWPC 7B-Φ15.2mm (0.6?strand)
屈服强度： fpy=160kgf/mm2→Py=22.6tonf/strand 抗拉强度： fpu=190kgf/mm2→Pu=26.6tonf/strand 截面面积： Ap?1.387cm2 弹性模量： Ep=2.0×106kgf/cm2 张 拉 力： fpi=0.7fpu=133kgf/mm2 锚固装置滑动： Δs=6mm 磨擦系数： μ=0.30/rad k=0.006/m 容许应力 张拉时的最大应力 锚固瞬间(fpo) 应力损失后使用状态 0.9fpy=144kgf/mm2 0.7fpu=133kgf/mm2 0.8fpy=128kgf/mm2
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荷载
? 恒荷载
自重
在程序中按自重输入
?
预应力
钢束(φ15.2 mm×31 (φ0.6?- 31))
截面面积 : Au = 1.387 × 31 = 42.997 cm2 孔道直径 : 133 mm 张拉力 : 抗拉强度的70%
fpj = 0.7 fpu = 13,300 kgf/cm2 Pi = Au × fpj = 405.8 tonf 张拉后的瞬间损失（程序自动计算）
摩擦损失 :P(X)?P0?e(???kL)
μ=0.30, k=0.006 锚固装置滑动引起的损失 : ΔIc=6mm 弹性收缩引起的损失 : 损失量 ?PE??fP?ASP 最终损失（程序自动计算）
钢束的松弛（Relaxation） 徐变和收缩引起的损失
?
徐变和收缩
条件
水泥 : 普通硅酸盐水泥
长期荷载作用时混凝土的材龄 : to?5天 混凝土与大气接触时的材龄 : ts?3天 相对湿度 : RH=70% C 大气或养护温度 : T=20°适用规范 : CEB-FIP 徐变系数 : 程序计算 混凝土收缩变形率 : 程序计算
?
活荷载
适用规范：城市桥梁设计荷载规范 荷载种类：C-AL
C-AD(20)
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设置操作环境
打开新文件(
新项目)，以 ‘PSC beam’ 为名保存(保存)。
将单位体系设置为 ‘tonf’和‘m’。该单位体系可根据输入数据的种类任意转换。
?
单位体系还可以通过点击画面下端状态条的单位选择键()来进行转换。
文件 / 新项目
文件 / 保存 ( PSC beam )
?工具 / 单位体系
长度> m ; 力>tonf ?
图3. 设置单位体系
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定义材料和截面
下面定义PSC beam所使用的混凝土和钢束的材料特性。
模型 / 材料和截面特性 /
?
同时定义多种材料特性时，使用
键可以连续输入。
材料
类型>混凝土 ; 规范>KS-civil(RC) 数据库>C400 ?
?
名称( Tendon ) ; 类型>用户定义 ; 规范>无 分析数据
弹性模量 (2.1e7) ?
图4. 定义材料对话框
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