预应力混凝土结构设计分析程序PFA的若干技术问题

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发布时间：2022-06-23

资料介绍

[提要] 介绍了预应力混凝土结构设计分析程序 PFA的功能特点及研制过程中对若干技术问题
的处理。如计人预应力轴向变形的影响，则适于计算机分析的预应力错固损失及摩擦损失计算、
预应力筋用量估算及优化、抗震设计计算考虑、施工阶段验算等。
[关键词] 轴向变形预应力等效荷载损失施工抗裂验算
The functions,features and some related problems of the software PFA(design and analysis program of
prestressed concrete structure)are presented.These problems include the influence of prestressing axial
deformation,the calculation of anchoring and frictional loss which is suitable for the analysis by comput-
er, the estimation and optimization of the quantity of prestress tendons needed, the checking calculation of
crack resistance in construction and the consideration for scismic design and calculation.
Keywords:axial deformation;prestress equivalent loads;loss of prestressichecking calculation;crack resis-
tance;construction
预应力混凝土结构的实际工程常为连续梁、井
阵,用以计算恒载、活载、施工荷载、风荷载及地震作
字梁、空间框架等后张法施工的超静定预应力结构，
用所产生的内力（图1中PFA1-PFA4）。
但这方面的设计手段相对落后。预应力混凝土结构
根据（建筑抗震规范）及《钢筋混凝土高层建筑
设计分析程序 PFA是在国内外大量预应力结构研
设计与施工规程),PFA计算地震作用时采用了振型
究、实验及设计经验的基础上开发出来的。
分解反应谱法,考虑结构在水平地震作用下平动与
一、PFA程序的运行框图
转动的耦联，振型组合采用CQC法，即首先以每个
PFA程序采用接力运行的方式，将整个程序分
楼层的质心为参考点,程序将该楼层的质量及转动
为10个功能块，逐块运行，这样便于用户在计算过
惯量凝聚到该参考点,然后对整体刚度矩阵进行"简
程中观察结果,提高设计计算效率。图 1 为总框图,
约",形成"质点串"模型,计算地震作用。在振型组
图 2 为预应力计算框图。
合上,由于CQC法考虑了频率相近的振型之间的影
运行本程序所需几何数据文件及荷载数据文件
响，因而组合结果可能略大于SRSS法的。
可以利用TBSA程序的前处理程序TBPEN及自动
第二部分则使用考虑楼板平面内变形的假设，
导荷程序 ADLOB 生成。
规定每个节点都有完全独立的六个自由度,据此重
二、结构内力计算的特点
新组集刚度矩阵,计算预应力等效荷载作用下所产
对于预应力结构,水平梁板构件内的预压轴力
生的综合内力及次内力（图1中PFA5－PFA8）。
将在构件内产生不容怱视的压缩变形。继续使用楼
考虑到实际结构中经常出现短柱等需考虑剪切
板刚度无限大的假设将无法得到正确的计算结果。
变形影响的构件,为避免内力位移计算结果出现误
为正确计算预应力对结构的作用,尤其是水平构件
差,PFA采用了考虑剪切变形影响的空间杆单元刚
轴向变形对整体结构的影响,在研制过程中为PFA
度矩阵11。对于第一部分计算,水平方向构件的轴
程序编制了独立的内力计算程序,该程序以空间框
向刚度 EA = oo；对于第二部分计算，则按水平方向
架为计算模型，采用三维空间梁元、柱元。整个程序
构件的实际截面情况计算 EA。
由以下两部分组成。
为反映不同截面对预应力计算的影响,PFA考
第一部分根据楼板平面刚性假设组集刚度矩
虑了梁翼缘板宽度的影响,增加了梁截面的选择,可