[发明专利]一种含非弹性收缩量的预应力筋单元

摘要

本发明公开了一种含非弹性收缩量的预应力筋单元，该含非弹性收缩量的预应力筋单元分为轴线坐标系下的预应力筋单元、平面坐标系下的预应力筋单元、空间坐标系下的预应力筋单元。对于预应力张拉状态，本发明得到的各节点位移与等效荷载法计算结果一致，预应力筋的应力值和预想的有效预应力值一致；再加载时，本发明得到的节点位移增量、筋单元的应力增量与实体力筋法的结果一致；本发明既可用于模拟先张预应力筋，考虑混凝土弹性压缩引起的预应力损失，又可用于模拟后张预应力筋，准确模拟预应力筋计入各种损失后的有效预应力及再加载的问题。

主权项

一种含非弹性收缩量的预应力筋单元，其特征在于，所述的含非弹性收缩量的预应力筋单元分为轴线坐标系下的预应力筋单元、平面坐标系下的预应力筋单元、空间坐标系下的预应力筋单元；所述的轴线坐标系下的预应力筋单元下：设长度为l、截面积为A，材料弹性模量为E，两节点沿轴向的位移分别表示为u1、u2，在两节点处受到的轴向等效节点力分别表示Q1、Q2，预应力筋在荷载及非弹性收缩共同作用下的有效预应力为σ，相应的轴力为F＝Aσ，则有：EAl1-1-1-111-111u1u2Δlc=Q1Q2F]]>式中，Δlc为非弹性收缩量；所述的平面坐标系下的预应力筋单元如下：两个节点用i和j表示，设单元轴向与x轴正向的倾角为α，节点i处的位移和等效节点力分别表示为：(ui，vi)、(Xi,Yi),节点j处的位移和等效节点力分别表示为：(uj，vj)、(Xj,Yj)，则有：EAlc2cs-c2-cs-ccss2-cs-s2-s-c2-csc2csc-cs-s2css2s-c-scs1uiviujvjΔlc=XiYiXjYjF]]>式中，Δlc为非弹性收缩量，c＝cosα,s＝sinα；所述的空间坐标系下的预应力筋单元如下：设预应力单元轴线方向单位矢量为﹛c，s，t﹜T，节点i处的位移和等效节点力分别表示为(ui，vi，wi)、(Xi,Yi,Zi)，节点j处的位移和等效节点力分别表示为(uj，vj，wj)、(Xj,Yj,Zj)，则有：EAlc2csct-c2-cs-ct-ccss2st-cs-s2-st-sctstt2-ct-st-t2-t-c2-cs-ctc2csctc-cs-s2-stcss2sts-ct-st-t2ctstt2t-c-s-tcst1uiviwiujvjwjΔlc=XiYiZiXjYjZjF]]>式中，Δlc为非弹性收缩量。