张弦梁施加预应力后刚度的问题
蓝娃娃
蓝娃娃 Lv.7
2015年05月15日 09:02:43
只看楼主

很多文章和论坛的帖子都说,通过对张弦梁的拉索张拉可以增加整体的刚度,但通过计算一个实际的张弦梁结构,得到结果如下:张拉力 施加荷载 跨中位移 撑杆弯矩 跨中弯矩 (KN) (kN/m) (mm) 150.00 0.00 2.20 -8.29 -1.05 150.00 3.15 -12.05 -5.55 23.50 150.00 6.29 -26.32 -2.87 48.27 150.00 9.44 -40.63 -0.25 73.26

很多文章和论坛的帖子都说,通过对张弦梁的拉索张拉可以增加整体的刚度,但通过计算一个实际的张弦梁结构,得到结果如下:
张拉力 施加荷载 跨中位移 撑杆弯矩 跨中弯矩
(KN) (kN/m) (mm)
150.00 0.00 2.20 -8.29 -1.05
150.00 3.15 -12.05 -5.55 23.50
150.00 6.29 -26.32 -2.87 48.27
150.00 9.44 -40.63 -0.25 73.26
200.00 0.00 4.71 -11.62 -4.38
200.00 3.15 -9.53 -8.87 20.15
200.00 6.29 -23.81 -6.18 44.90
200.00 9.44 -38.11 -3.55 69.87
250.00 0.00 7.22 -14.94 -7.72
250.00 3.15 -7.02 -12.18 16.79
250.00 6.29 -21.29 -9.48 41.53
250.00 9.44 -35.60 -6.85 66.48
300.00 0.00 9.73 -18.26 -11.06
300.00 3.15 -4.51 -15.50 13.44
300.00 6.29 -18.78 -12.79 38.16
300.00 9.44 -33.08 -10.15 63.10
从上表可以看出,当张拉力不变时,例如150KN,随着荷载从0变化到9.44,跨中位移从2.2(向上,即反拱状态)变为-40.63(向下)。如果把张拉力施加后的状态作为初始状态,那么在150KN的张拉力下,张弦梁从初始状态到最终状态的挠度就应该是:-40.63-2.2=42.83。
用同样的方法计算张拉力为200、250、300KN下的挠度,值分别为42.82、42.82、42.81,几乎没有变化。
如果计算没有问题的话,那也就是说,张弦梁增加刚度的原因只是初始张拉力给了结构一个反拱的挠度,使得相对于梁最初始位置的挠度值减小了。张拉力的施加,并没有改变结构整体的刚度矩阵。可是,这又和想象的结果不同。一根松弛的绳子和一根绷紧的绳子相比,当然应该是后者刚度大,其挠度也应该是更小的。

不知道上面的推理哪里有错误,希望大家指正。
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胖子也会飞
2016年09月08日 08:13:32
2楼
谢谢楼主的分享
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大胆1024
2016年09月16日 22:01:42
3楼
学习一下,谢谢楼主分享!
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土豆1024
2016年09月16日 22:20:18
4楼
学习一下,谢谢楼主分享!
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kimhaksoo
2016年10月06日 10:14:32
5楼
楼主的想法是正确的,对于张弦梁,预拉力只是改变了结构的挠度,并没有改变整个张弦梁的刚度。
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kimhaksoo
2016年10月06日 10:21:03
6楼
kimhaksoo 发表于 2016-10-6 10:14 楼主的想法是正确的,对于张弦梁,预拉力只是改变了结构的挠度,并没有改变整个张弦梁的刚度。张弦梁的刚度还要考虑荷载的作用方向,不同的方向对于结构的弹性刚度和几何刚度起作用的比例不同。
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flowerbook
2017年08月22日 01:25:23
7楼
干货资料,谢谢分享
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德建土木
2018年11月22日 22:43:32
8楼
干货资料,谢谢分享
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