考虑反向摩阻的后张法PC构件锚固损失的计算

基于后张法PC构件预应力钢筋张拉时的经典摩阻理论,建立了预应力钢筋锚固时考虑反向摩阻力的力筋应力损失的统一计算公式,适于电算;给出了相应的近似计算公式,适于手算。分析表明:近似公式与理论公式的计算结果误差在5％以内,完全满足工程上的精度要求。计算结果与现行桥梁规范公式的计算值进行了比较。该方法概念清晰,计算方便,适用于公路与铁路桥梁中任意形状力筋的锚固损失计算。     

后张法预应力混凝土箱梁摩阻试验研究

预应力损失的合理确定是预应力混凝土结构设计的关键问题之一。基于采用后张法的20m预应力混凝土空心板和30m预应力混凝土小箱梁张拉过程中纵向预应力损失实测,对其摩阻损失和锚固损失进行了分析。结果表明：金属波纹管的孔道摩阻系数和偏差系数与国内现行的公路桥规（JTGD62—2004）[1]和铁路桥规（TB10002．3—99）[2]规定一致;对于配置曲线（直线）预应力跨径≤30m（50m）的预应力混凝土梁,采用一端张拉比两端张拉更能减小预应力损失;采用PTI《后张预应力混凝土手册》和现行公路桥规（JTGI）62—2004）给出的锚固损失计算方法进行锚固损失分析,具有较高的精度。     

反摩阻对预应力损失σs2的影响

分析了反摩阻对由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失σs2分布的影响,建立了预应力束为一般线形时的回缩长度计算公式,并进行了实例分析,得出了反摩阻在回缩长度范围内显著改变预应力束有效预应力大小等结论.考虑反摩阻时的最大有效预应力位置从张拉锚固点向回缩平衡点移动,回缩平衡点后,考虑反摩阻时的有效预应力比不考虑反摩阻时高.     

后张法预应力筋锚固损失计算的虚拟张拉法

针对后张法预应力筋锚固损失计算的已有数值方法中,正、反向摩阻对称的基本假设与实际不符的问题,提出一种基于有效内力作用的“虚拟张拉法”,采用APDL编制了适用于任意线形预应力筋锚固损失计算的非对称数值程序,并形成自定义的宏命令。将预应力筋内部某点作为虚拟张拉端,将该点锚固损失前的有效内力作为虚拟张拉力,对预应力筋进行反向虚拟张拉计算,根据反向张拉区段内的伸长量变化建立变形协调方程,采用逐次搜索的方法确定回缩终点位置,从而得到最终锚固损失。通过3个典型曲线预应力筋算例分析表明:该文虚拟张拉法计算得到的反向摩阻区段长度和预应力筋沿程锚固损失值与解析解高度吻合,最大相对误差仅0.19%,计算精度远高于已有数值方法。     

中美钢筋混凝土桥梁裂缝控制的理念与方法比较

本文对中美钢筋混凝土桥梁裂缝控制的理念和方法进行了比较,并以我国桥梁规范初步设计的某钢筋混凝土桥梁为计算基础,采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》(JTG D62-2004)及美国AASHTO LRFD公路桥梁设计规范(2012)规范对该桥裂缝控制进行了定量分析。结果表明:对于同一座桥梁,在相同环境下,裂缝宽度满足AASHTO LRFD公路桥梁设计规范时,却不能满足我国现行桥梁规范要求,我国桥梁规范对裂缝控制较美国更为严格。     

关于预应力钢筋回缩引起的应力损失的探讨

目前考虑反摩阻影响的锚具变形和钢筋回缩预应力损失的计算公式适用面窄，并存在缺陷。本文特针对工程实践中常用的后张法预应力钢束的一般布置形式，推导了复杂曲线钢筋回缩影响长度及预应力损失的计算公式，并由此得出减小该项预应力损失的措施。     

折线先张梁桥结构行为研究Ⅰ:设计和施工

为了缓解城市交通压力,在既有公路线路的基础上,设计建造了以折线先张梁、大悬臂盖梁和中央墩为主体的桥梁结构。介绍了该桥梁结构的施工工艺,并针对其关键技术展开试验,研究了梁体适用的养护方式、梁端混凝土对钢绞线的锚固性能以及梁体的锚固预应力损失。结果表明,养护剂养护更有利于提高施工效率;梁端混凝土对钢绞线的锚固性能良好;梁体的锚固预应力损失与端部区域的反摩阻有关。     

任意空间曲线预应力筋的预应力锚固损失研究

依据预应力锚固损失分析中的反摩阻影响机理,结合模拟空间曲线预应力筋的非均匀B样条曲线参数方程,推导出预应力锚固损失的数值计算公式,该公式适用于任意空间曲线型预应力筋,并适合编程计算。     

任意空间曲线预应力筋的预应力锚固损失研究

依据预应力锚固损失分析中的反摩阻影响机理,结合模拟空间曲线预应力筋的非均匀B样条曲线参数方程,推导出预应力锚固损失的数值计算公式,该公式适用于任意空间曲线型预应力筋,并适合编程计算。     

长寿长江公路大桥索塔节段足尺模型试验研究

为研究小半径大吨位U形预应力钢束的孔道摩阻系数、钢束伸长值以及索塔锚固区的应力分布规律,以重庆长寿长江大桥索塔锚固区为研究对象,在理论分析的基础上进行了索塔锚固区节段的足尺模型试验.介绍了模型试验的内容、步骤、方法.通过测试分析得出了U形塑料波纹管孔道合理的摩阻系数和钢束伸长值.对索塔模型在U形预应力下以及斜拉索作用下的应力进行了量测与计算分析,指出了节段的应力分布规律,并将试验结果与有限元分析计算结果进行了比较.两者分布规律吻合较好,结果表明结构设计安全可靠.     

桥梁冲击系数理论研究和应用进展

为推动桥梁冲击系数理论和应用研究的进一步深入开展,从计算方法、理论与数值模拟、现场试验与测试3个方面系统梳理国内外公路、城市和铁路桥梁工程领域冲击系数（或动力系数）的研究进展,并探讨其不足和发展趋势。计算方法方面,从桥梁冲击系数的定义出发,详细阐述典型国家最新规范冲击系数表达式;理论与数值模拟方面,分析了车辆参数、桥梁参数、桥面不平整度（或轨道不平顺）等对桥梁冲击系数的影响;现场试验与测试方面,分别综述了冲击系数的测试方法、数据处理手段及相关试验研究成果。研究表明：各国公路与铁路桥梁规范的冲击系数（动力系数）多由试验统计回归得到,但计算公式各不相同,公路桥梁冲击系数表达式较为简洁,铁路桥梁冲击系数计算公式较为复杂;有限元技术以及车-桥耦合振动理论的发展使得结构动力响应的数值模拟和求解更加精确化和高效化;中小跨径桥梁的整体冲击系数及大跨径桥梁中吊杆、拉索等局部构件的冲击系数是研究重点;影响冲击系数的各因素之间存在交叉影响,需要对不同结构、不同效应及不同截面的冲击系数进行现场试验测试和概率统计分析;设计规范中的冲击系数值不宜作为实际桥梁动力使用性能的直接评价指标;需要建立冲击系数试验分析技术的标准;非接触、抗干扰、高精度是今后冲击系数测试技术的发展方向。     

矩形截面梁后张锚固区劈裂力计算的拉压杆模型法

针对矩形截面梁端部承受一个水平或倾斜锚固力的工况,根据主应力迹线构建出后张锚固区的拉压杆模型.在此基础上,利用拉压杆模型中节点力的平衡条件以及模型中的几何关系,推导出后张锚固区劈裂力大小的计算式.同时,利用有限元数值分析结果,拟合出劈裂应力合力重心位置的计算公式.在锚垫板宽度、锚固偏心距及力筋倾角变化的情况下,通过对比本文计算方法、美国AASHTO规范公式、欧洲FIP99建议公式的计算值以及有限元结果,表明所提出的劈裂力计算方法能够较好地反映锚垫板宽度、锚固偏心距以及力筋倾角对劈裂力大小以及劈裂应力合力重心位置的影响规律.与现有规范建议的计算公式相比,考虑的影响因素更为全面,计算精度更高.     

三种规范对桥梁墩柱撞击力的比较

针对目前桥墩被船撞事故的频发,研究了某大桥水中桥墩在船撞作用下的响应,分别按照公路桥涵04规范、铁路规范、欧洲规范的要求采用不同的船舶撞击力,对各撞击力作用下桥梁墩柱结构进行计算、分析、比较。在3种规范对船舶撞击力的规定中,公路规范取值最小,铁路规范次之,欧洲规范最大,由此在桥墩防撞设计时应引起设计人员足够的重视。     

后张预应力筋束孔道摩阻损失测试与探讨

通过对武广高铁客运专线花都特大桥48m ＋80m ＋48m后张法预应力混凝土连续箱梁上的3孔预应力筋束的孔道摩阻损失试验,介绍了预应力筋束孔道摩阻试验的试验方法,采用最小二乘法分析,得到预应力筋束与孔道间的摩阻系数μ和偏差系数k.为该桥的梁体预应力张拉施工提供依据,也为预应力筋束的预应力损失计算提供一定的参考.     

锚具夹片回缩引起预应力损失的研究

针对国内很少有定量处理后张法锚塞回缩引起预应力损失的措施,笔者同时采用了锚圈口预应力损失试验和公式推导两种手段,寻找到了一种如何考虑锚塞回缩引起预应力损失的系统方法。在此基础上,对某工程9条预应力索道做了锚塞回缩引起预应力损失的实例演算,再通过函数拟合的办法,得到了运用方便的经验公式。最后,通过进一步地综合分析,得到了一些对后张法预应力工程设计、施工的有益结论。     

锚固力在简化Bishop法中计入方式的探讨

锚杆（索）是公路边坡加固工程中普遍应用的方法之一，简化Bishop法也是现行规范推荐的一种计算方法，但锚固力在简化Bishop法计算中如何计入，不同的规范有不同的规定。为得到统一的计算公式，通过公式推导，得到改进的简化Bishop法计算公式，公式中引入了法向力作用系数与切向力作用系数。法向力作用系数不是一个折减系数，建议由公式直接计取；切向力作用系数区分了普通锚杆与预应力锚杆之间计算的差异性，并考虑了预应力锚索锁定值与损失值的情况。结合某一具体公路工程实例，采用不同公式及不同参数取值对同一滑面进行稳定性计算，通过比较表明:推导得到的公式能更科学准确地评价边坡的稳定性。     

中美规范防落梁搭接长度比较与参数分析

地震作用下，桥梁落梁破坏是桥梁失效的主要形式，提供足够的搭接长度是避免落梁破坏最有效的措施之一。基于参数对比和有限元模型，对中美两国规范规定的搭接长度计算要求及其与实际桥梁地震分析结果间的差异进行研究。结果表明：对于直接支承在桥台上的简支桥，公路桥梁抗震规范对搭接长度的规定更加贴合适用、经济的设计理念；通过公路桥梁抗震规范、ASSHTO规范计算所得的搭接长度变化趋势基本一致，但公路桥梁抗震规范规定的搭接长度更保守，ASSHTO规范规定的搭接长度对墩高变化更敏感；公路桥梁抗震规范、ASSHTO规范规定的搭接长度基本上可以满足多数地震作用下（峰值加速度达到0.8g）桥梁不落梁的要求，具有广泛的适用性。     

下穿铁路运行条件下双曲拱桥加固优化设计

南京长江大桥是长江上第一座由我国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁,是不可移动的文物。其公路桥与两侧桥台相接的引桥采用双曲拱桥,其中南岸引桥第56孔跨越老沪宁铁路线。经过近50年的运营,双曲拱桥的耐久性病害非常严重。施工图加固设计阶段拱下加固方案采用主拱圈下缘拱肋外包薄层混凝土为主要措施的增大截面加固法。涉铁孔双曲拱桥项目实施期间需保证铁路线正常运营,主拱圈加固实施难度很大。根据项目实际条件,结合结构计算分析,对56孔主拱圈创新性地采用拱背增大主拱圈截面,既提高了主体结构的承载能力,又保证了桥下铁路线的总体正常运营,达到了理想的加固效果。