abaqus索体预应力的施加方式

我总结了有限元中索体预应力的一些施加方式，根据文献[1]的装配荷载法建立了单索张拉模型（非文献工程案例），旨在分享学习，不足之处敬请谅解，希望大家能多提宝贵意见。

（1）降温法

等效降温法根据施工步骤对钢索进行降温，模拟预应力拉索张拉过程随温度荷载的变化。采用等效温降法对施工过程进行有限元模拟时原理简单操作方便，但是降温法需要将预应力的施加转变为温度的降低，当需要计算环境温度的影响时，会产生一定的概念性混乱，“温度降低”与“预应力施加”之间不是线性对应关系，温度荷载的确定要经过多次反复试验。此外，降温法不能应用于有限元高温模拟。

（2）初始预应力场

初始预应力场可以直接模拟先张法，获得拉索预应力后期应力增量。初始预应力场法直观方便，但是所施加的预应力不能随结构响应发生改变，从而无法模拟真实的工况。

（3）生死单元法

生死单元只需一次计算即可以准确地模拟所要施加的预应力，但是有限元模拟过程复杂。相对于等效降温法和初始应变法，生死单元法一次计算就能准确模拟施加预应力，从而避免了等效降温法和初始应变法在试验过程中因预应力损失而带来的麻烦。

（4）装配荷载法

装配荷载法[1]可用于模拟预应力结构静力状态下施加预应力的过程，原理是将拧紧预应力螺栓的过程用来模拟张拉并锚固预应力拉索。一旦定义了合理的边界条件，有限元软件ABAQUS就可以模拟索力随长度变化的过程。装配荷载法适用于连续体单元和线单元，通常可以采用杆单元模拟预应力拉索。

与生死单元法相比，装配荷载法更加直观方便，与降温法和初始应力场法相比，装配荷载法更加贴近工程实际，传统的降温法和初始应力法不能适用于高温模拟预应力随外部荷载的变化而改变的过程，本人认为荷载装置法更适合作为张弦梁结构预应力的施加方式。

参考文献

[1] 潘鹏，张微敬，钱稼茹．基于ABAQUS的预应力拉索施工过程模拟方法及应用研究．全国现代结构工程学术研讨会．2009

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