智能钢绞线的温度传感特性试验研究

针对光纤光栅的温度对应变交叉敏感的影响问题,设计及加工了智能预应力钢绞线的水浴循环装置,对无应力状态的钢绞线进行水浴循环试验,研究智能预应力钢绞线的温度补偿模型;对有应力状态的智能预应力钢绞线进行水浴循环试验,基于得到温度补偿模型修正光纤传感器的波长测试结果,并与振弦式压力传感器测试结果进行对比分析,验证了智能预应力钢绞线的温度补偿模型的有效性。研究结果表明:光纤光栅智能钢绞线温度传感系数为0.022 6 nm/℃约为裸光纤的2.3倍,得出光纤波长变化量与温度变化的关系表达式及光纤波长变化量与张拉力变化的关系表达式;温度修正后的智能预应力钢绞线测试结果与振弦式压力传感器测试结果一致,相关系数达到0.97。     

一种新型准分布式光纤应变传感器的研究

基于光纤弯曲损耗理论，利用瑞利后向散射原理，同光时域反射计组成准分布式光纤传感测试系统，实现一定精度上的应变测量。重点对光纤传感测试系统的传感元进行理论分析与试验研究，并证明了此种传感器具有优良的传感特性。     

竖向预应力作用效果的数值模拟与预应力损失的试验研究

对箱梁竖向预应力筋张拉引起的混凝土竖向应力和螺纹钢筋的应力进行了有限元计算和现场测试分析,测试结果表明预应力损失离散性很大,而且预应力损失可能高达50%.这是由于箱梁的高度有限,竖向预应力筋的长度都比较短,因而在达到张拉控制应力时高强精轧螺纹粗钢筋的伸长量有限.目前的竖向预应力锚固技术尚存在不足,在锚固时稍有不慎造成钢筋回缩量偏大,很容易造成预应力损失.     

五河口斜拉桥索塔环向预应力筋张拉试验研究

针对环向预应力筋张拉伸长值比理论伸长值偏大这一现象,对环向预应力筋的张拉控制进行了研究．测试了6束预应力筋的摩阻系数,同时,还对初始张拉控制应力进行了试验分析,提出了相应的张拉控制程序。最后．对索塔锚固区共290柬环向预应力筋实测张拉伸长值结果进行了概率统计分析,证实了理论伸长值修正算法中各项修正的必要性。     

竖向预应力筋对连续刚构桥受力影响分析

竖向预应力筋在连续刚构桥中主要起控制腹板主拉应力的作用,根据现行规范分析了不同长度竖向预应力筋的损失比例,提出了减小竖向预应力损失的几种措施;针对目前设计中采用的滞后张拉竖向预应力筋的方法,开展了3种滞后张拉竖向预应力筋方式对连续刚构桥受力的影响分析,在此基础上提出了竖向预应力合理张拉时间的建议;建立了箱梁腹板的细部有限元模型,详细地分析了腹板在单根竖向预应力筋作用下的应力分布情况和腹板上缘出现拉应力的原因,据此提出避免上缘拉应力出现的构造措施。     

竖向预应力筋对连续刚构桥受力影响分析

竖向预应力筋在连续刚构桥中主要起控制腹板主拉应力的作用,根据现行规范分析了不同长度竖向预应力筋的损失比例,提出了减小竖向预应力损失的几种措施;针对目前设计中采用的滞后张拉竖向预应力筋的方法,开展了3种滞后张拉竖向预应力筋方式对连续刚构桥受力的影响分析,在此基础上提出了竖向预应力合理张拉时间的建议;建立了箱梁腹板的细部有限元模型,详细地分析了腹板在单根竖向预应力筋作用下的应力分布情况和腹板上缘出现拉应力的原因,据此提出避免上缘拉应力出现的构造措施。     

基于GFRP-OFBG筋的桥梁缆索索力测量技术研究

基于内嵌光纤Bragg光栅传感器的光纤光栅．玻璃纤维增强塑料复合筋（GFRP—OFBG筋）,研究了GFRP-OFBG筋自身的应变和温度传感特性,研究结果表明,GFRP—OFBG智能筋具有优异的线性传感性能,筋中光栅测量的应变极限达12000με以上,波长变化达14nm;对于用GFRP-OFBG筋替换普通钢绞线的中丝而得到的GFRP-OFBG智能钢绞线,进行了应变传感、温度敏感和钒绞线松弛试验,试验结果表明,GFRP—OFBG智能钢绞线具有优异的线性传感性能和较低的应力松弛率,并可实现钢绞线受载全过程监测,绞线中光栅测量应变极限为11568．2με,光栅波长变化为15．966nm;对直接增加GFRP—OFBG筋制成的光纤光栅平行钢丝智能索和直接增加GFRP-OFBG智能钢绞线得到的光纤光栅平行钢绞线智能索,进行荷载传感试验,试验结果表明,智能索的感知线性度和重复性都比较好,并可监测70％以上公称破断索力。智能索工程应用案例表明,GFRP—OFBG筋智能拉索在实际工程中很容易得到车辆荷载下的响应曲线。     

考虑收缩、徐变和松弛相互影响的预应力长期损失计算

由于混凝土的收缩、徐变和预应力筋松弛的影响,会产生截面应力重分布,使得混凝土的预压应力减少,预应力筋的拉应力降低。若对预应力长期损失预测得不准确,会引发桥梁运营后工作状况的劣化,如混凝土的开裂和过大的下挠或上拱。文章考虑混凝土收缩、徐变和预应力筋松弛三者相互影响,考虑了非预应力筋重心和预应力筋重心不重合的一般情况,推导了预应力长期时变损失的计算公式,并与试验结果及现桥规进行了比较,最后对桥规中计算预应力长期损失的方法提出了改进建议。     

预应力混凝土梁桥应力测试技术

将钢弦应变传感元件用于大跨度预应力混凝土梁桥施工控制中，实施箱梁关键截面的应力跟踪测试．通过对工程结构测试应力数据的误差分折与处理，使实测应力更接近于结构实际受力状态，保证了施工质量．从而为结构应力分析、结构设计变更和施工质量评价提供了依据．     

斜拉桥索塔锚固区节段模型有限元分析

斜拉桥索塔常采用小半径的U型预应力筋抵抗斜拉索产生的荷载[1]。文章建立了索塔锚固区节段的有限元模型,模拟U形预应力筋在结构中的作用。按照设计的各个工况索力进行加载,分析模型在预应力和索力荷载共同作用下的应力分布状态,取得索塔的最不利断面,对结构的安全性有重要的指导作用。     

后张预应力预制混凝土框架中节点的数值模拟

为了解决有限元研究中预制混凝土框架节点处新旧混凝土叠合层界面黏结与穿过叠合层钢筋难以模拟的问题，讨论了有限元软件ABAQUS中模拟新旧混凝土叠合层黏结性能的不同方法，引入叠合层的黏结滑移本构和钢筋的剪切-滑移模型相结合的本构关系，建立后张预应力预制混凝土框架中节点非线性有限元分析模型，计算结果与足尺模型的试验结果吻合较好，并在此基础上重点开展了轴压比、混凝土强度、预应力筋有效应力及筋黏结构造（全黏结、部分黏结和无黏结）等有限元参数分析. 分析结果表明:轴压比由0.2增加到0.4时，承载力提高了11%，由0.4增加到0.6时，承载力增加不明显；提高混凝土强度、增加有效预应力可显著提高承载力；预应力筋黏结构造对节点承载力影响不显著，增加无黏结长度，可一定程度延缓节点的屈服.      

北碚嘉陵江大桥腹板裂缝防治

在役预应力混凝土连续箱梁桥腹板开裂对桥梁的耐久性和营运安全构成极大的威胁,分析预应力箱梁腹板裂缝的变化规律及产生原因,对预应力混凝土箱梁桥的加固和设计配筋提出建议。通过总结北碚嘉陵江大桥在役10年来箱梁腹板的裂缝分布和状态,发现腹板裂缝集中分布位置和裂缝状态,在此基础上分析各种裂缝产生的力学原因,优化预应力混凝土箱梁桥设计配筋。     

预应力连续刚构桥的常见病害形式及维修加固施工监控问题的探讨

目前，大跨径预应力混凝土连续刚构桥的修筑技术在我国取得了长足进步．但在一些已建成桥梁中出现了种种病害。在总结其病害形式的基础上．探讨维修加固施工监测与控制的重要性．并以体外预应力加固技术为例．论述施工监控的主要内容厦其注意事项，具有重要的意义。     

枕下套靴硬化对预应力配筋弹性长枕强度影响

在对预应力混凝土轨枕进行强度计算时,通常将混凝土轨枕简化为梁单元或建立未施加预应力的混凝土枕空间有限元模型,这种方法无法体现轨枕在实际预应力配筋下的真实应力.本文建立了能够考虑轨枕实际截面尺寸和预应力配筋的新型计算模型,对预应力轨枕受力与变形进行了分析,并与未配筋情况的轨枕受力进行了对比,说明建立这种新型计算模型的必要性.利用新型计算模型,对地铁用长枕套靴式减振轨道枕下套靴硬化对轨枕强度影响的问题进行了分析,得出了枕中裂纹产生原因,并给出了套靴硬化的限值.     

桥梁SRAP体外预应力加固技术

SRAP体外预应力加固是一种新的桥梁加固技术。结合实例对SRAP体外预应力加固技术的特点及加固施工技术要点进行深入阐述,对该技术的应用推广有所帮助。     

基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法

为了简化部分预应力混凝土梁的设计过程, 减少设计试算的次数, 缩小预应力筋用量的取值范围, 提出了基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法; 从正常使用状态的裂缝宽度出发, 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) (简称《公路规范》) 中对裂缝宽度的规定, 通过最大裂缝宽度求解受拉区普通钢筋的应力, 并建立关于开裂截面中性轴高度的一元三次方程; 根据预应力筋的有效应变要求, 结合《公路规范》中最小配筋率的规定, 得到了预应力筋用量的上、下限; 给出了设计方法的主要步骤和具体验算过程, 并设计了1根T形截面试验梁, 以验证设计方法的合理性。研究结果表明: 验算梁的抗弯承载力及预应力筋用量的上、下限满足规范要求; 试验梁的荷载与挠度基本呈现三折线关系, 在外荷载为50.0kN时, 试验梁跨中出现裂缝, 外荷载为128.5kN时, 试验梁受拉普通钢筋屈服, 外荷载为157.8kN时, 试验梁跨中混凝土压碎破坏, 试验梁总体呈延性破坏特征, 满足承载性能要求; 在受拉普通钢筋屈服前, 试验梁实测最大裂缝宽度为0.18mm, 未超过预估的最大裂缝宽度0.20mm, 满足正常使用要求。可见, 提出的设计方法合理、可行, 能够简化部分预应力混凝土梁的设计过程。      

Fatigue Damage Modeling for Partially Prestressed Concrete Beams under Repeated Loadings with Variable Amplitude

Introduction Prestressedconcretestructuresfrequentlysub jectedtovariable amplituderepeatedloadingsare widelyusedinbridges,cranebeamsandoffshore structures.Repeatedloadingsmaycausetheprogres siveinternalstructuraldamagedegradingthereliabili tyofstructuresd…     

碳纤维加固技术的增强机理分析与应用

分析了碳纤维加固梁“钢筋砼碳纤维”复合受力新体系,建立了加固梁体系的简化力学模型.通过引入截面弯矩分配系数,阐明了砼梁碳纤维加固技术的增强机理,给出了砼梁和碳纤维各自所承受的弯矩与加固梁的材料、几何形状和尺寸、配筋率、碳纤维用量等之间的关系式并以某高速公路一座8×30m预应力砼空心板桥的加固工程为背景,说明了碳纤维加固技术用于桥梁加固改造工程可靠易行的实例     

城市立交桥牛腿开裂及加固的模型试验

为保障城市立交桥梁的安全运营,以成都市三环路牛龙路立交桥为工程背景,分别进行了主桥和匝道桥牛腿模型开裂及加固的试验研究.通过控制裂缝的区域、形状和大小模拟实桥牛腿开裂,分析引起牛腿开裂的因素;对开裂后的牛腿进行补强预应力筋加固,对比加固前后牛腿的应力,分析补强预应力筋锚下应力,考察该加固方法的有效性.研究表明:引起牛腿开裂的原因有预应力损失过大、重车影响和车辆偏载效应等;补强预应力筋加固切实可行.     

预应力CFRP板加固钢板受拉疲劳性能试验研究

为较好地预测预应力碳纤维材料(CFRP)板加固钢结构的疲劳性能,采用考虑有效应力强度因子幅的Pairs公式,分析了粘贴预应力CFRP板加固钢板的疲劳裂纹扩展行为.通过粘贴CFRP板的含中心孔的预制裂纹钢板的疲劳试验,分析了应力比、CFRP板刚度、预应力及粘结胶性能等因素对疲劳裂纹扩展的影响.试验结果表明:加固后结构的疲劳寿命提高16倍以上,疲劳寿命的理论分析结果偏于保守;预应力是疲劳寿命的主要影响因素,而CFRP板和粘结胶性能的影响有限;应力比埘疲劳寿命的影响很大,因此,对交通荷载的正确预估是加固能否取得成功的基础.