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双预应力混凝土梁是同时具有预拉和预压应力的新型预应力梁。由于该类梁中拉、压应力的同时存在,从理论上可以通过调整拉、压应力而使混凝土梁截面上的应力达到一个“零应力”状态,进而既减少了混凝土受拉区的拉应力,又降低了受压区过高的压应力,从而使该类梁具有降低梁截面高度,改善梁承载力性能的优点,在大跨径桥梁中应用前景广阔。 国内外学者对双预应力混凝土梁的静力性能进行了一系列的理论和试验研究,对其动力特性的研究相对较少。为此,本文以较为经济的有限元分析技术对双预应力混凝土梁的静力和动力性能进行了分析,并建立理论计算模型,从理论上进行了动力特性分析。 本文主要研究工作如下: 1、比较分析了双预应力体系与单预应力体系分析方法的异同; 2、基于ANSYS中APDL参数化设计语言以单元类型和网格大小为设计参数建立双预应力混凝土梁有限元模型对已有试验预拱和加载开裂过程进行模拟,优化出合理有效的有限元模型,并利用优化的有限元模型进行双预应力混凝土梁静力和动力特性分析,分析了预应力大小、预应力筋偏心距、混凝土强度对承载力以及自振频率的影响。 3、对ANSYS中结构静力和动力特性分析的关键问题,如材料本构关系、钢筋滑移、预应力施加等进行了分析,提出了解决方法。 4、基于预应力梁抗弯刚度修正理论建立并求解了双预应力混凝土梁自振频率微分方程,从理论上分析了预应力大小及预应力筋偏心距对自振频率的影响。