预应力混凝土箱梁竖向预应力钢筋有效预应力检测研究

在大跨度预应力混凝土桥梁中,竖向预应力不足或预应力损失过大将导致箱梁腹板产生斜裂缝,如何检测箱梁竖向预应力钢筋的损失,寻找箱梁施工时竖向预应力筋张拉力简单实用的检测方法成为大家关注的热点。为了能够有效的检测箱梁施工过程中的竖向预应力是否达到设计值,本文基于结构动力学理论,通过有限元模型的大量模拟计算,建立起竖向预应力筋外露段长度、锚固段刚度增大系数与外露段动力特性之间的参数关系;通过模型试验建立了箱梁竖向预应力筋有效预应力和锚固段刚度增大系数的关系,并在现场某座连续刚构桥上进行了部分节段的检测。本文方法为高效、简便的检测竖向预应力钢筋的有效预应力提供了保障。     

预应力节段拼装桥墩力学性能研究

采用拟静力方法比较分析有(无)粘结预应力钢筋、不同预应力钢筋配筋率、不同配箍率和不同节段数量共10种预应力节段拼装桥墩的变形、节段间接触状态、裂缝、预应力钢筋应力和骨架曲线的异同。结果表明:无粘结预应力比有粘结预应力应力均匀,预应力钢筋不容易屈服;接缝的张开是不可避免的,张开的大小和次序与水平位移和节段高度相关;提高节段混凝土配箍率作用有限;同一墩高情况下节段数目对性能几乎没有影响;轴压比在25%左右是一个比较理想的状态。     

全体外预应力节段拼装梁极限应力计算方法

为研究全体外预应力节段拼装梁的极限应力和抗弯承载力,提出了基于全体外预应力节段拼装梁变形和预应力增量相协调原理的计算方法.该方法将体外预应力增量分为梁体线弹性未开裂阶段和开裂后阶段两部分,分别推导出两阶段预应力增量,考虑预应力二次效应,建立以梁体转角θ为参数的全体外预应力节段拼装梁极限应力和桥梁抗弯承载力计算公式.为验...     

桥梁预应力效应数值分析及程序实现

该文阐述了在桥梁平面杆系模型中添加预应力效应分析模块的数值方法。首先用导数点法描述预应力线形,其次把预应力钢索离散成连续的折线段并逐段计算预应力损失,最后把有效预应力等效成节点荷载施加在结构上。经编程计算验证该预应力数值分析方法正确可行,可为同行理解和应用相似的预应力分析程序作参考。     

箱形截面梁合拢段顶板横向预应力分析

悬浇法施工的钢筋混凝土梁桥存在若干合拢段,由于相邻节段的约束作用,合拢段箱梁顶板的横向预应力将低于甚至远低于设计值,可能使顶板产生纵向裂缝.本文从理论上分析这种约束机理,采用有限单元法计算合拢段顶板纵截面上的实际预应力,提出改进目前合拢段横向预应力钢筋配置及张拉的设计建议.     

悬臂施工箱梁桥合龙段横向预应力效应分析

以某大跨径变截面连续梁为例,计算箱梁顶板横向预应力效应,分析相邻节段约束对合龙段顶板受力的影响,提出改善合龙段横向预应力施加效果的相关措施。     

体外预应力混凝土梁接缝剪切性能及影响因素分析

接缝作为节段施工体外预应力混凝土桥梁的关键构造,也是施工薄弱环节,其力学性能直接影响桥梁整体的承载能力。依托广州市"体外预应力节段施工新技术研究"科技计划项目,以广州地铁4号线节段施工体外预应力混凝土梁为参照,采用ANSYS有限元程序建立梁的非线性数值分析和对比模型,分析节段施工体外预应力混凝土梁接缝处的剪切性能及其影响因素,得出模型梁干接缝直接剪切模式下的受力分布规律,以及接缝构造类型、混凝土强度和接缝界面的粗糙程度等对体外预应力混凝土梁剪切性能的影响程度,供工程实践参考。     

预应力锚索框架梁施工技术

预应力锚索技术是一种土体加固新技术,在高路堑边坡加固工程中得到越来越广泛的应用。结合新河高速公路第五合同段K102 120~K102 230段地质情况,介绍了预应力锚索框架梁施工技术,分析了预应力锚索框架梁施工工艺及其注意事项,指出预应力锚索框架梁施工技术已成为边坡防护的主要工程措施之一。     

后张预应力节段拼装CFST桥墩抗侧力学行为试验

为发展绿色、高效及可恢复功能的新型预制装配式桥梁结构体系,提出将钢管混凝土(CFST)应用于后张预应力节段预制拼装桥墩的结构形式。介绍了后张预应力节段拼装CFST桥墩关键构造、受力状态及力学行为特征,建立其关键部件设计方法。设计并加工制作了试验模型试件,开展了轴心后张预应力节段拼装CFST桥墩侧向往复加载拟静力试验,揭示了其水平往复加载过程中的滞回行为、骨架曲线、预应力损失、耗能能力、节段间接缝张口、节段间接缝滑移及塑性铰发展等非线性力学行为。研究结果表明:该后张预应力节段拼装CFST桥墩具有较高的抗侧能力和良好的自复位性能,侧向承载能力失效时残余偏移率为0.2%;水平往复位移将会造成较大的预应力损失,失效时即水平最大位移偏移率5.8%时,预应力损失约15%;节段预制拼装CFST墩柱出现双塑性铰效应,底部接缝开口较大,其上相邻接缝处开口量显著减小;试验后接缝处没有出现显著水平移位或错动现象,预制节段墩身没有出现明显外观损伤,底部接缝处应力集中区域钢管内少量混凝土破碎,导致钢管局部屈服;无附加耗能装置的后张预应力节段拼装桥墩耗能能力较差,建议在接缝开口处附设耗能装置。研究成果可为自复位预制拼装CFST桥墩设计和性能优化提供重要参考。     

印尼雅加达高架简支变连续小箱梁墩顶连接段 受力特性分析

以印尼雅加达收费公路项目为背景,研究印尼高架简支变连续小箱梁墩顶连接段受力特性。通过对墩顶连接段顶板钢束、板厚、隔离段长度、变截面等参数的优化分析,确定了预应力混凝土连接段和钢筋混凝土连接段的最佳构造方案。研究表明,对于预应力混凝土连接段,适当增加预应力钢束数量可减小连接段板顶拉应力;减小板厚有利于降低板顶的拉应力;隔离段长度增大反而会使得连接段上缘拉应力增大;连接段端部采用变截面不利于连接段受力。对于钢筋混凝土连接段,减小板厚是优化钢筋混凝土连接段受力特性的有效措施;隔离长度对连接段弯矩影响较小。     

上海长江大桥60m跨预制拼装主梁设计

根据堡镇沙浅水区河床特征,确定上海长江大桥中60 m跨连续梁采用预制节段悬臂拼装法施工.介绍该连续梁的结构布置及主要构造、预应力体系、结构计算分析和主要施工方法等,并对短线法预制曲线梁的尺寸修正、节段预制精度和节段拼装精度的控制、体外预应力计算方法的简化处理、体外预应力损失的计算以及体外束的耐久性设计等关键技术进行详细的说明.     

瓯江大桥主桥钢—混结合段设计

在借鉴已有桥梁钢—混结合段设计的基础上,针对瓯江大桥钢—预应力混凝土组合连续刚构梁式桥,采用PBL剪力板及加预应力束的设计方法,通过参考国内外规范,局部分析及对预应力锚固体的比较,提出基于传递弯矩和剪力的梁式钢—混结合段,采用PBL剪力板与预应力束组合的设计理念,并介绍PBL剪力板的作用原理及强度计算方法。     

基于竖向预应力筋检测方法的竖向预应力外露段力学模型分析

在视竖向预应力筋外露段为悬臂梁模型的基础上,提出竖向预应力筋平面弹性支承模型和空间弹性支承模型,弹性支承模型不仅能模拟竖向预应力筋外露段悬臂梁模型的抗弯刚度,而且能模拟纵向的弹性刚度。悬臂梁模型通过检测外露段的频率计算该模型竖向预应力筋锚固端刚度K值,结合工程试验数据,弹性支承模型K与T的变化关系与悬臂梁模型K与T的变化关系具有一致性,且弹性支承模型的计算式简单,概念明确,更有利于推广。     

锚固段穿越双地层拉力型锚索拉拔力学模型及应用

预应力锚索灌浆体与周围岩土体结合面的极限黏结强度是预应力锚索设计优化的基础参数，然而该参数的取值目前还严重依赖于经验，尤其对于锚固段穿越双地层的工况。此外，预应力锚索现场拉拔试验只是被用来验证初步设计方案是否满足极限承载力要求，并未与设计方案优化建立定量联系。基于对拉力型预应力锚索工作状态作出的合理化假设，建立了适用于锚固段穿越双地层的拉力型预应力锚索拉拔传力机理力学模型，即弹簧-粘片力学模型。该模型给出了锚索锚固段剪应力状态处于不同阶段时的锚固段剪应力分布函数、拉拔力上下限以及拉拔力-始端位移理论关系式。通过将弹簧-粘片力学模型与现场拉拔试验相结合，提出了一种适用于锚固段穿越双地层的预应力锚索极限黏结强度的半解析预测方法。通过与实际工程中的预应力锚索现场拉拔试验成果及三维有限差分数值分析的对比，验证了该预测方法的有效性及其在预应力锚索设计优化中的应用性。研究结果表明：采用所提出的半解析预测方法确定锚固段穿越双地层的预应力锚索极限黏结强度时，只需开展一组现场拉拔试验，从而克服了仅依靠现场拉拔试验获取双地层中极限黏结强度时需开展至少2组现场拉拔试验的缺点，可大幅节约工程造价且有效缩短了工期，具有较好的工程应用前景。     

大跨度预应力混凝土桥梁悬臂节段箱梁挂篮施工技术

结合六安～潜山高速公路磨子潭1号、2号大桥大跨度悬臂节段箱梁的施工,介绍大跨度预应力混凝土桥梁挂篮设计、节段浇筑、预应力张拉等关键施工工序,为同类桥梁施工提供技术参考.     

箱形截面梁合拢段顶板横向裂应力分析

悬浇法施工的钢筋混凝土梁桥存在若干合扰段，由于相邻节段的约束作用，合扰段箱梁顶板的横向应力将低于甚至远低于设计值，可能值板产生纵向裂缝，本文从理论上分析这约束机理，采用有限元单元法计算扰段顶板纵截面上的实际预应力，提出改进目前合扰段横向预应力钢筋配置及张拉的设计建议。     

小曲率半径预应力束张拉延伸量研究

针对小曲率半径预应力束张拉延伸量比理论延伸量偏大这一现象，分析了影响小曲率半径预应力束张拉延伸量的挤压效应和束效应，提出了小曲率半径预应力束张拉延伸量的统一计算方法。考虑到小曲率半径预应力束曲线段的等效径向荷载引起的挤压效应，对孔道摩阻系数进行了修正。同时，分析了预应力束的束效应引起的钢绞线的重新排列，以及弯曲段等效径向荷载产生的径向位移，最后得出了适合小曲率半径预应力束张拉延伸量计算的理论方法，并通过多个工程实测数据进行校验。     

预应力混凝土桥梁节段预制干接缝抗剪性能分析

为研究预应力混凝土桥梁节段预制干接缝的抗剪性能,以预应力混凝土T梁干接缝节段作为研究对象,基于混凝土塑性损伤模型,采用ABAQUS有限元软件建立了混凝土梁节段预制干接缝的三维有限元模型,计算分析了模型在荷载作用下的受力性能.结果 表明:预应力混凝土桥梁节段预制干接缝在弯剪作用下键齿易开裂;剪跨比对节段梁的承载力影响较大,随着剪跨比的增大而减小;接缝的张开是影响节段梁受力性能的关键因素.我国公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范和美国AASHTO规范计算的抗剪承载力与有限元结果吻合较好.     

钢混结合段局部受力性能研究

基于某三跨变高度钢-混凝土混合连续梁的钢混结合段的构造特点。利用Ansys有限元软件建立钢混结合段的空间实体有限元模型。其中混凝土采用solid45实体单元模拟,钢板采用shell63板单元模拟,体内预应力筋采用link8单元,体外预应力通过梁端荷载施加。钢板和体内预应力与混凝土之间均以约束方程形式连接。取钢混结合段最大弯矩工况(最不利)为研究对象,验算各构件的应力状况。研究结果表明,本工程设计的钢混结合段能够合理可靠传递荷载,构造较为合理。     

预应力混凝土斜拉桥主梁边箱足尺模型试验

滨州黄河大桥主桥是3塔预应力混凝土斜拉桥,主梁是预应力混凝土箱梁。主梁标准段采用带分离式双边箱截面形式,两边箱之间由桥面板和横隔梁相连,横隔梁结构设置了横向预应力钢束。采用空间有限单元法,建立主梁标准节段的计算模型,对主梁边箱在横向预应力作用下的受力特性进行分析。通过标准梁段足尺模型试验,观测试验模型测点的应变以及模型表面混凝土裂缝的情况。