[发明专利]多次降温消除弹性变形损失的预应力建立数值模拟方法

说明书

技术领域：

本发明属于有限元仿真技术领域，涉及一种新的预应力数值模拟方法，旨在提高在有限元仿真过程中预应力结构受力性能的真实性和准确性。

背景技术：

目前，预应力结构广泛应用于桥梁工程、核电站工程、大型压力容器、一些高层建筑以及高耸结构中。随着预应力结构在工程中应用的日益普及以及试验条件的限制，迫切要求在通用有限元软件中考虑预应力筋张拉过程中预应力结构的受力性能。降温法可以描述预应力筋不同位置的应力分布，能够模拟预应力筋的应力损失，因此广泛应用于预应力结构有限元仿真分析中，由于结构自身变形，预应力筋张拉完成时，使得预应力筋单元的应力平均值小于控制应力，多次降温法针对此问题展开讨论，是一种新的预应力数值模拟方法，旨在提高在有限元仿真过程中预应力结构受力性能的真实性和准确性。

发明内容：

为了改善在有限元仿真过程中预应力结构受力性能的真实性和准确性，提出一种新的预应力数值模拟方法。

多次降温消除弹性变形损失的预应力建立数值模拟方法的步骤如下：

步骤1：建立有限元模型

步骤1-1：构造高阶混凝土单元，建立实体有限元模型。

①按照有限元理论构造高阶混凝土单元，每个节点存在3个平动自由度和3个旋转自由度。

②建立实体几何模型，进行网格划分，形成混凝土有限元模型。

步骤1-2：建立线体有限元模型

取得预应力筋的点坐标值，在有限元软件中，确定预应力筋的几何模型，进行网格划分，形成预应力筋有限元模型。

步骤2：将预应力筋的节点坐标系转换为预应力筋的线型坐标系，预应力筋线型切线方向为线型坐标轴方向，线型坐标系其他两个坐标轴方向与线型坐标轴方向符合右手螺旋笛卡尔坐标系法则。

步骤3：建立约束方程，形成工程有限元模型。

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