预应力混凝土分析中的等效荷载法与其他方法对比

预应力混凝土分析中等效荷载法与其它

众所周知，在ANSYS中，预应力混凝土分析(有粘结)可采用等效荷载法和实体力筋法。所谓等效荷载法，就是将力筋的作用以荷载的形式作用于混凝土结构；所谓实体力筋法就是用solid模拟混凝土，而link模拟力筋。

1 等效荷载法的优缺点

优点是建模简单，不必考虑力筋的具体位置而可直接建模，网格划分简单；对结构的在预应力作用下的整体效应比较容易求得。

其主要缺点是：

①等效荷载法没有考虑力筋对混凝土的作用分布和方向，力筋对混凝土作用显然在各处是不同的，等效荷载法则无法考虑；水平均布分量没有考虑。

②对某些线形的力筋模拟困难，例如通常采用的是直线(较短)＋曲线＋直线(很长)＋曲线＋直线(较短)，这种形式的布筋等效起来麻烦，且可能不合理。

③难以求得结构细部受力反映，否则荷载必须施加在力筋的位置上，这又失去建模的方便性。

④在外荷载作用下的共同作用难以考虑，不能确定力筋在外荷载作用下的应力增量。

⑤对张拉过程无法模拟。

⑥无法模拟应力损失引起的力筋各处应力不等的因素。

其最大的一个缺点是：较粗！得到的结果与实际情况误差较大！最近做了点实际计算，经过比较发现，结果与实际的误差相差较多(可能是特例)，所以采用该方法需要谨慎和校验一下。

2 实体力筋法的优缺点

将混凝土和力筋划分为不同的单元，预应力的模拟可以采用降温方法和初应变方法。降温方法比较简单，同时可以模拟力筋的损失，单元和实常数几种即可；初应变通常不能考虑预应力损失，否则每个单元的实常数各不相等，工作量较大。

可消灭等效荷载法的缺点。但建模工作量似乎要大些。