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缓粘结预应力技术是在有粘结和无粘结预应力之后发展起来的一种新型预应力技术,既具有无粘结预应力结构施工简便可行的优点,又具有有粘结预应力结构良好的传力机制,为此在国内外的土木工程中得到了示范应用。关于缓粘结预应力技术的理论研究国内外学者做了大量工作,但是在张拉适用期到完全固化的过程中,缓粘结剂的固化度对结构受力性能的影响还不明确,这在一定程度上阻碍了该技术在我国的应用和发展。为此本文以缓粘结剂的固化度对预应力混凝土梁力学性能的影响为研究对象,采用ABAQUS软件对缓粘结预应力混凝土梁进行有限元数值模拟分析,选择适当的材料本构关系和单元类型从缓粘结剂固化度对预应力混凝土梁力学性能影响方面进行讨论,并与试验进行对比分析,探明缓粘结剂固化期间缓粘结预应力混凝土梁力学性能发展。为缓粘结预应力混凝土结构质量控制提供基础,为该技术的发展及推广提供理论依据。本文主要研究内容为缓粘结剂固化度(从无粘结状态到有粘结状态最后完全固化)对缓粘结预应力混凝土梁力学性能影响的数值模拟,对已经做的4根缓粘结预应力梁试件用ABAQUS软件进行有限元分析建模时,利用混凝土塑性损伤力学模型来描述混凝土的非线性性能,采用双折线随动强化模型来描述普通钢筋和缓粘结预应力钢筋的材料特性。采用实体单元C3D8R来模拟混凝土,采用空间二节点的桁架单元T3D2模拟普通钢筋骨架和缓粘结预应力钢筋。有限元分析得出的初期刚度、开裂荷载、极限荷载及荷载-挠度关系曲线与试验结果对比分析,明确钢绞线、缓粘结剂与混凝土之间的传力机理和缓粘结预应力混凝土梁的力学性能的关系,并对比分析混凝土本构关系中考虑有无损伤因子对预应力混凝土梁力学性能的影响以及随着缓粘结剂固化度的增加预应力混凝土梁的承载力变化规律。结果表明:1)缓粘结剂固化度对梁的初期刚度影响不大,试件梁加载前期,试验结果与有限元分析结果梁的初期刚度基本相同。2)缓粘结剂固化度对缓粘结预应力混凝土梁的开裂荷载影响较小,缓粘结剂固化度在60D以下时对缓粘结预应力混凝土梁开裂荷载随着缓粘结剂硬度的增大增长不明显,缓粘结剂的硬度在60D以上时缓粘结预应力混凝土梁的开裂荷载增大8.7%。3)缓粘结剂固化度对缓粘结预应力混凝土梁最大承载力的影响较大,缓粘结预应力混凝土梁的最大承载力随着缓粘结剂固化度的增大而增大,缓粘结剂固化度在60D以下时最大承载力增大8.4%,缓粘结剂固化度在85D及以上时最大承载力增大2.6%。4)由梁端预应力筋在梁承受荷载时的应力变化可知缓粘结剂固化度为零时预应力混凝土梁具有无粘结预应力混凝土结构的受力状态,完全固化后预应力混凝土梁具有有粘结预应力混凝土结构的受力状态。5)混凝土本构关系模型中考虑损伤因子后其最大承载力比不考虑损伤因子的最大承载力稍低,并且混凝土构关系模型中考虑损伤因子的梁在达到最大承载力后承载力下降较快,不考虑损伤因子的缓粘结预应力混凝土梁的效果较好。综上研究可知,采用有限元方法进行缓粘结预应力混凝土结构力学性能研究方法可行有效,并且随着缓粘结剂固化程度的增加预应力梁的承载力随之提高,但其对梁的初期刚度影响较小。