预应力简支梁模态分析实例
预应力混凝土构件受力分析及实例ppt课件
u u v , x x y x y x w , xy y y y z w u w , xy z z z x
图5.2-19第一主应力图
图5.2-20第二主应力图
图5.2-22应力集中图
0.056585 N / mm 38.326 m N / mm
2
38.3262
图5.2-23收敛曲线
比较
最大位移
ANSYS建模结 果 手算结果
最大应力
0.056585
24.36
0.035
19.37
•
结 论
• 通过对论文结果的分析讨论，可以得到以下结论： • （1）提高预应力筋配筋率，能显著提高梁的开裂荷载/ 弯矩以及极限承载能力/名义抗弯强度，梁的塑性逐渐 降低。 • （2）增大跨高比会显著降低梁的刚度、极限荷载和名 义抗弯强度，而梁的挠度显著增加。 • （3）随着预应力张拉力的提高，梁的开裂荷载和开裂 弯矩明显提高，但极限荷载和极限弯矩几乎没有变化。 • 采用有限元数值方法，借助通用有限元软件ANSYS， 模拟预应力混凝土结构是可行并且可靠的。
N 0
' ' ' p 0 p p
• 2.4 开裂后 • 受拉区预应力钢筋的增量可按偏心受压构件计算。 有下图知截面弯矩的平衡条件的
M N z z K 0 0 p A z p
• ----消压轴力作用点到预应力钢筋面积形心的距 离。见下图； • ----预应力钢筋面积形心至受压区合力点的距 离，根据试验研究和理论分析，ｚ可按下式计算：
简支梁模态分析实验
2、打开测试分析系统开关，待指示灯指示正常后， 打开电脑桌面“动态信号集成系统”数据采集软 件，进入操作界面。 3、创建一个新项目，分析类型选为频谱分析，并 设置运行参数、系统参数、通道参数等。
系统参数包括采样频率、分析频率、采样方式、 采样批次等
通道参数包括通用参数、触发参数、几何参数、 标定信息、通道子参数等 参数设置如表1所示：
简支梁模态分析实验
蒋达
一、实验目的
1.学习并掌握简支梁结构模态参数的测试 与分析方法，能够使用测试分析系统以及 相应的软件；
2.掌握环境激励下进行模态参数识别的原 理和方法。
二、实验仪器及实验框图
1.实验仪器： TST5912模态测试系统 IEPE压电加速度传感器 GCB-TST5912A动态信号测试分析系统 计算机及结构模态分析软件 简支梁桥模型 力锤等
2.实验框图：
测试系统如下图：
LMS数据采集分析系统
加速度传感器 力锤
测点1
测点5
测点8
三、实验步骤
1、测点布置，参考点的选择 简支梁长180cm，宽15cm，实验方案中，如图把梁9 等分，每段长20cm，梁上布置测点。测点布置如下：
选择了8个测点，编号分别为1-8，对应接入测 试系统的1-8通道，并选择测点3为参考点。
6、新建工程文件，选择合适的方法建立结构文 件，建立好结构文件后，建立数据文件，对采 集到的数据导入，如图：
重叠显示,如图:
7）FFT变换：对于随机信号，加窗类型为汉宁窗， 平均方式为线性平均。
8、在幅频曲线上选择曲线的峰值
实验结果：
作参数识别， 即可得到简支梁模型的频率、阻尼比以及振幅、 相位等信息。
4、通道平衡，清零，开始采样。进行环境激励， 可采用多位置击打激励的方式，采样时间一般以 大于3分钟为宜，系统提供内部采样时钟计时，可 打开，实时观测采样时长，采样过程中可在任意 窗口随时查看其他的实时谱信号，该软件具有自 动保存数据功能。 5、数据的处理与分析。打开桌面的“TST模态分 析软件”，在弹出的提示窗口中选择“不测力 法”。
建筑行业预应力技术的工程案例分析
建筑行业预应力技术的工程案例分析引言预应力技术是建筑行业中广泛应用的一项工程技术，它通过在混凝土构件中施加预先调整的应力，以增强其受力性能和承载能力。
本文将通过分析两个典型的工程案例，来探讨预应力技术在建筑行业中的应用。
案例一：桥梁预应力设计项目该案例为某城市新建高速公路上的一座大型桥梁，总长1000米，跨度为80米。
考虑到桥梁的大跨度和承载能力要求，预应力技术被选为桥梁设计的关键因素。
设计方案首先，设计师在桥梁的两侧设置了多个预应力锚固点。
通过施加预应力，将桥梁整体上扬，以增强其抗弯和抗剪能力。
然后，使用预应力钢束将上层混凝土构件与下层混凝土结构连接起来，形成一个整体结构。
施工过程在施工过程中，首先进行桥台和桥墩的基础施工。
随后，在桥墩上进行预应力锚固点的安装。
接下来，使用大型起重机将预应力钢束吊装至桥墩和桥梁之间的预留孔洞中，并通过张拉和固定来施加预应力。
结果分析通过预应力技术的应用，这座桥梁的承载能力得到了显著提升。
预应力钢束的施加使桥梁的整体结构更加紧密，增加了其抗震和抗风性能。
与传统桥梁相比，该设计方案显著减少了混凝土用量，节约了施工成本。
案例二：楼板预应力设计项目该案例为一座高层办公楼的楼板设计。
由于楼层较多，为了确保楼板的承载能力和安全性，预应力技术被应用于楼板设计中。
设计方案在楼板设计中，采用了预应力钢束作为增强材料，以提高楼板的承载能力和抗裂性能。
预应力钢束通过呈波浪形的施工预留孔洞穿过混凝土楼板，在端部设置了锚固件，施加预应力使钢束紧张。
施工过程先进行楼板的预制，制作预留孔洞。
然后，将预应力钢束穿过预留孔洞，并将锚固件固定在钢束两端。
接下来，对钢束进行张拉，使其产生预先设计的应力。
在钢束达到预应力之后，钢束两端的锚固件进行固定。
结果分析通过预应力技术的应用，楼板的承载能力得到提升，同时增强了楼板的抗裂性能。
预应力钢束的施加在楼板的整体结构中形成了压应力，有效地抵消了混凝土收缩和荷载引起的张应力，从而减少了混凝土的开裂。
全预应力后张法混凝土简支梁设计算例[1].doc
![全预应力后张法混凝土简支梁设计算例[1].doc](https://img.taocdn.com/s3/m/d53cda0383c4bb4cf7ecd1c7.png)
全预应力后张法混凝土简支梁设计算例[1]全预应力混凝土简支梁设计算例一、设计资料1. 桥梁跨径及桥宽标准跨径：Lk?30m（墩中心距），主梁全长：L=29.96m，计算跨径：Lf=29.16m，桥面净宽：净9+2×1m。
2. 设计荷载公路—Ⅱ级车辆荷载，人群荷载3.5KN/m，结构重要性系数?0?1.1。
23. 材料性能参数（1）混凝土强度等级为C40，主要强度指标为：强度标准值fck?26.8MPa,ftk?2.4MPa强度设计值fcd?18.4MPa,ftd?1.65MPa弹性模量Ec?3.25?104MPa⑵预应力钢筋采用1×7标准型_15.2_1860_II_GB/T 5224——1995钢绞线，其强度指标为：抗拉强度标准值fpk?1860MPa抗拉强度设计值fpd?1260MPa弹性模量Ep?1.95?105MPa相对界限受压区高度?b?0.4⑶普通钢筋采用HRB335钢筋，其强度指标为：抗拉强度标准值fsk?335MPa抗拉强度设计值fsd?280MPa弹性模量Es?2.0?105MPa4.主梁纵横截面布置各部分截面尺寸跨中截面毛截面几何性质为：截面面积Ac=0.7018×10 mm；截面重心至构件上缘的距离62- 1 -ycs=475.4 mm；截面重心至构件下缘的距离ycx=824.6 mm；截面惯性矩Jc=0.1548×1012 mm4。
5.内力计算主梁内力计算的方法将在《桥梁工程》中进一步学习，在此仅列出内力计算的结果。
(1)恒载内力按预应力混凝土分阶段受力的实际情况，恒载内力按下列三种情况分别计算：①预制主梁（包括横隔梁）g1?15.3?1.35?16.66KN/m ②现浇混凝土板自重g2?2.25KN/m③后期恒载（包括桥面铺装、人行道及栏杆等）g3?6.27?0.24?6.51KN/m 恒载内力计算结果如表1所示。
表1 恒载内力计算结果活载内力计算结果如表2所示。
预应力工程案例
预应力工程案例预应力工程是一种应用预先施加内力的技术，通过拉伸钢束等预应力材料，使其产生一定的内力，以抵消结构在使用过程中所受到的外力。
通过施加预应力，可以提高结构的承载能力、抗震性能和耐久性，广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等领域。
本文将探讨几个预应力工程的实际案例，介绍其设计原理、施工过程和优势。
案例一：某铁路高架桥预应力工程1. 设计原理该高架桥用于承载铁路列车的运行，预应力工程应用于桥梁主梁和墩身。
设计原理如下：•预应力布置：根据桥梁结构受力特点，合理布置预应力筋束，以满足荷载要求和安全性能；•预应力材料选用：选择高强度钢束作为预应力材料，具有足够的抗拉强度和耐久性；•预应力施加：在桥梁施工时，通过特殊设备对预应力材料进行拉伸，使之产生一定的预应力。
2. 施工过程该高架桥的预应力工程施工过程包括以下几个步骤：步骤一：搭设预应力支撑架，将预应力材料固定在支撑架上。
步骤二：张拉预应力材料，通过设备将预应力材料拉伸到设计要求的预应力程度。
步骤三：制作预应力锚固头，将预应力材料锚固在桥梁端部。
步骤四：灌浆处理，使用特殊的灌浆材料对预应力材料进行灌浆，保护预应力材料并传递预应力。
3. 优势预应力工程在该高架桥项目中的应用带来了以下优势：•承载能力提升：预应力工程使桥梁主梁具有更强的抗弯刚度和承载力，能够安全承载铁路列车的运行，提高运行效率；•抗震性能增强：预应力工程使结构具有更好的抗震性能，能够在地震等自然灾害中保持较好的稳定性；•延长使用寿命：预应力工程能够减小结构的变形和裂缝，延长结构的使用寿命。
案例二：某地铁车站预应力工程1. 设计原理该地铁车站作为重要的交通枢纽，预应力工程应用于地下车站的地板和梁柱结构。
设计原理如下：•预应力布置：根据车站结构受力特点，合理布置预应力筋束，以提高地板和梁柱的承载能力；•预应力材料选用：选择与混凝土相容性良好的预应力钢束作为预应力材料；•预应力施加：在地铁车站施工时，通过施加预应力达到设计要求的受力状态。
生活中预应力的例子
预应力是指预先在材料内部产生的应力，是在材料形成前
通过施加外部力量或改变材料内部结构而实现的。
以下是一
些生活中预应力的例子:
1. 桥梁建设：在建造桥梁时，工程师会在混凝土中添加
钢筋来增加其强度。
这种钢筋预应力可以提高桥梁的承载能
力和稳定性。
2. 汽车制造：汽车制造中常常使用预应力技术来提高车
身的强度和刚性。
例如，在车门和车顶部位添加钢梁和钢板，增加车身的刚性和抗弯强度。
3. 建筑工程：在建造房屋时，工程师可以使用预应力技
术来提高结构的强度和稳定性。
例如，在屋顶中使用钢绞线
来增加其承载能力和刚性。
4. 桥梁工程：预应力混凝土是一种常用的建筑材料，它
可以通过施加预应力来提高其承载能力和稳定性。
例如，在
建造大型桥梁时，可以在混凝土中添加钢筋或钢绞线来增加
其强度。
总之，预应力技术广泛应用于建筑、汽车制造、桥梁工程
等领域，可以提高材料的强度和稳定性，从而更好地满足各
种工程需求。
预应力混凝土工程案例
预应力混凝土工程案例1. 引言在现代建筑工程中，预应力混凝土技术被广泛应用于桥梁、大型厂房和高楼等工程中，其独特的力学性能使得建筑物具备了更高的承载能力和稳定性。
本文将通过一个实际的预应力混凝土工程案例，来介绍其应用过程、施工方法以及效果评价。
2. 工程背景本案例工程为一座跨越江河的大型悬索桥，由于跨度较大、荷载要求较高，选用预应力混凝土技术可以提升桥梁的承载能力和减小结构变形。
设计师根据实际情况确定了悬索桥的主要参数，包括跨度、高度、预应力筋数量和布置等。
3. 设计过程在悬索桥的设计过程中，结构工程师首先计算了桥梁的自重和预期荷载，确定了悬索桥的总荷载。
然后，根据荷载计算结果，计算了预应力筋的张拉力和布置方式。
通过数值模拟和结构分析，确认了预应力筋的位置和张拉力的大小，以保证整个桥梁结构的稳定和安全。
4. 施工过程在桥梁的施工过程中，首先进行基础施工，包括地基开挖、桥墩浇筑和钢筋布置等。
接下来，进行主体结构的施工，主要包括预应力筋的张拉和预应力混凝土的浇筑。
预应力筋在张拉前要经过预应力锚固的处理，然后通过专业设备进行张拉，将预应力筋固定在桥梁的主体结构中。
最后，进行后期处理，包括桥面铺装、护栏安装和防腐处理等。
5. 结果评价桥梁的施工完成后，进行了系列的试验和检测，以评价工程的质量和性能。
通过荷载试验和监测，桥梁在承载能力和变形控制方面均达到了设计要求。
同时，对桥梁的外观质量和安全性进行了评价，整体符合预期目标。
6. 结论通过本案例工程的介绍和分析，可以看出预应力混凝土技术在大型工程中的重要性和应用前景。
预应力混凝土工程可以提高建筑物的承载能力、减小结构变形，同时具备较高的施工效率和经济性。
相信在未来的建筑领域，预应力混凝土技术将会得到更广泛的应用。
7. 参考文献[参考文献1][参考文献2][参考文献3]（提示：以上内容仅供参考，根据具体的预应力混凝土工程案例进行论述和撰写。
）。
预应力工程案例
预应力工程案例一、项目概述预应力工程是指在混凝土结构中施加预先拉伸的钢筋或钢束，使其产生一定的预应力，以抵消混凝土在使用过程中所受到的拉应力，从而提高混凝土结构的承载能力和使用寿命。
本案例为某大型公路桥梁预应力工程。
二、项目背景该桥梁位于某省会城市主干道上，是连接城市两侧的重要交通枢纽。
由于该桥梁年代久远，承载能力已经严重不足，需要进行加固改造。
经过多方考虑和比较，决定采用预应力工程进行加固改造。
三、设计方案1. 针对该桥梁存在的问题，制定了详细的加固方案。
首先，在桥墩和桥台上分别设置了锚具，并通过钢束将锚具连接起来形成一个闭合环形结构；其次，在桥面上设置了张拉孔，并通过钢束将张拉孔与闭合环形结构连接起来；最后，在张拉孔内施加一定的预应力，使其产生向下的压应力，并通过锚具将这种压应力传递到桥墩和桥台上，从而提高了桥梁的承载能力。
2. 为保证预应力工程的施工质量，制定了严格的施工方案和质量控制措施。
首先，对钢筋、钢束等材料进行了严格的检测和验收；其次，在施工过程中，采用了专业的张拉设备和技术，并通过现场监测系统实时监测张拉力值、位移等参数；最后，在施工完成后进行了全面的验收和试验，确保预应力工程达到设计要求。
四、施工过程1. 针对该桥梁的特殊情况，制定了详细的安全措施。
在施工现场设置了围挡和警示标志，并安排专人负责现场管理和指挥；同时，对施工人员进行了专业培训，并配备了必要的个人防护装备。
2. 在施工过程中，先进行了现场勘察并制定详细的建筑图纸。
然后根据建筑图纸在桥墩、桥台等位置设置锚具，并在桥面上开设张拉孔。
接着，在张拉孔内穿入钢束，并通过张拉设备进行张拉，使钢束产生一定的预应力。
最后，通过锚具将预应力传递到桥墩和桥台上，完成了预应力工程的施工。
五、验收结果经过全面的验收和试验，预应力工程达到了设计要求。
现场监测系统显示，张拉力值、位移等参数均符合设计要求；同时，在实际使用中，该桥梁承载能力得到了明显提升，使用寿命也得到了有效延长。
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对一根预应力简支梁进行模态分析，以确定该预应力简支梁的固有频率和模态振型。
梁的长度和截面形状如下图所示，梁为混凝土材料，相关参数如下：
弹性模量EX=30000MPa
泊松比PRXY=
m
密度DENS=2500kg/3
1建立工作文件名和工作标题
2定义单元类型
4定义材料参数
5创建有限元模型
6设定静力分析的分析类型和分析选项
7施加约束和载荷
8静力分析求解
9设定模态分析类型和分析选项
10模态分析求解
11扩展模态
12模态分析求解
13查看计算结果
•***** INDEX OF DA TA SETS ON RESULTS FILE *****
•SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE • 1 1 1 1
• 2 1 2 2
• 3 1 3 3
• 4 1 4 4
• 5 1 5 5
• 6 1 6 6
一阶模态振型二阶模态振型
三阶模态振型四阶模态振型
五阶模态振型六阶模态振型。