一种计算预应力构件作用力的迭代差分方法

作     者：张兴斌 张家臻 庄艺斌 李晓东 冯长中 易桂香 ZHANG Xingbin;ZHANG Jiazhen;ZHUANG Yibin;LI Xiaodong;FENG Changzhong;YI Guixiang

作者机构：中国建筑科学研究院有限公司北京100011 纽约市哥伦比亚大学纽约10027 中冶检测认证有限公司北京100088 

出 版 物：《工业建筑》 (Industrial Construction)

年 卷 期：2024年第54卷第8期

页      面：157-162页

学科分类：08[工学] 081402[工学-结构工程] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主　　题：预应力 张拉力 法向力 摩擦力 差分法 迭代法 

摘      要：对预应力构件施加作用力时,由于预应力筋往往是曲线布置,同时预应力筋与波纹管之间存在摩擦,使得预应力筋的拉力T会发生变化,同时预应力筋曲率的存在,会在曲线法向方向产生法向压力P,法向压力产生摩擦力F。拉力T、法向压力P、摩擦力F都会在混凝土内产生内应力。对于某些特殊形式的结构,内应力只是直接与法向压力P有关,只有得到法向力才能准确计算结构应力。拉力T目前已有准确的计算方法,法向压力P、摩擦力F可以有微分解,但工程上却无法使用。针对预应力设计中张拉力的计算需求,根据牛顿力的平衡定律,使用差分形式,借助于迭代方法,提出了一种快捷准确的张拉作用力计算方法,推导了同步计算张拉力T、摩擦力F和法向压力P的一般性的差分计算方程组,使用该方程组可计算各种复杂预应力构件的作用力,为预应力构件设计提供强大的计算工具。