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区域约束混凝土结构是一种新型结构,它的本质是通过构件材料内部相互约束,使得构件的强度和延性得到改善,从而提高钢筋混凝土构件的承载力、刚度和延性等力学性能。而预应力预应力本质是通过外加力改变构件的内部应力状态从而改善构件抗裂性,提高抗弯刚度。 预应力区域约束混凝土梁是在区域约束混凝土和预应力理论上提出来的,它结合了两者的优点,旨在把材料的性能进一步发挥到极致,对其整体力学性能和材料工作情况的研究分析是本文的核心,从分析结果归纳预应力区域约束混凝土梁的设计方法是本文的任务。 在理论分析的基础上,设计了四根预应力区域约束混凝土梁试件,对其进行静力加载试验。其中,一根为普通预应力混凝土梁,另外三根为预应力区域约束混凝土梁,箍筋间距分别80mm,100mm,120mm。经过试验对比分析试件的承载力,裂缝开展情况,荷载挠度关系曲线,钢筋工作情况。通过试验分析结果,优化了梁的配筋,最后运用ABAQUS有限元软件对优化后3根不同约束箍筋高度的预应力区域混凝土梁进行模拟分析。研究结果表明,预应力区域约束混凝土梁承载力比普通预应力混凝土梁高64%左右,而且约束箍筋间距越密,承载力越大。最终确定了合理的约束箍筋高度,并提出了梁的设计方法。