近年来,国内外桥梁工作者对于体外预应力结构,做了大量的试验和理论分析工作,探讨体外预应力结构的受弯性能,但取得的研究成果差异较大,因此需要进一步进行探讨。在这样的前提下,本文主要针对体外预应力简支梁进行了研究。 (1)针对已有方法的不足,根据无应力索长不变和变形协调原理,提出了考虑转向块与预应力体外索之间的相对滑移和滑动摩擦系数与静摩擦系数的不同的体外预应力结构变形、内力的计算方法,该方法比已有的计算方法适用范围更广,计算结果更精确。 (2)阐述了考虑材料非线性时用Cranstan迭代方法求解平面梁单元刚度的原理与步骤,针对Cranstan迭代方法在单元钢筋屈服后迭代有时不收敛的问题,提出了有效的改进措施。 (3)建立了一个能够对钢筋混凝土结构和体外预应力混凝土结构的抗弯性能进行全过程分析的有限元模型,该模型综合考虑了材料的物理非线性和结构的几何非线性。在模型基础上开发了非线性有限元程序,文中运用大量的试验与计算结果对本文建立的有限元模型和编制的程序进行了验证。 (4)以整体施工的体外预应力简支梁为研究对象,利用自编程序就预应力度、截面配筋及转向块与体外筋的相对滑动等参数对体外预应力梁受弯性能的影响进行了分析研究,给出了这些参数的合理取值范围。 (5)结合参考文献资料的试验结果和本文分析,对体外预应力结构的设计提出了针对性的建议。