宽幅预应力空心板梁底纵向裂缝成因分析

对20m后张预应力混凝土宽幅空心板的底板纵向裂缝的成因进行分析，利用通用有限元软件ANSYS，建立宽幅空心板的三维有限元的模型，模拟预应力筋和混凝土的相互作用，对梁底的应力状态进行分析，钢束设计布置形状和预应力钢束张拉引起的结构变形对纵向裂缝产生的影响以及混凝土所处的应力状态、泊松效应和施工质量的影响。     

单箱八室波纹钢腹板PC箱梁桥预应力施加效率研究

为研究单箱多室波纹钢腹板PC箱梁桥施工过程中预应力施加情况,以郑州市某市政高架桥(38m+56m+38m)为背景,实测了体内、体外预应力钢束张拉阶段箱梁底板应力,并与有限元计算结果进行了对比,验证了实测结果的有效性,根据实测结果对预应力的施加效率进行了计算分析。研究结果表明:对比同一截面两阶段底板正应力值,体内预应力钢束张拉阶段均比体外预应力钢束张拉阶段高;相对于普通混凝土箱梁或组合箱梁,波纹钢腹板组合梁桥的预应力施加效率有大幅提高。     

波形钢腹板特大桥体外预应力设计及应用研究

为给特大跨波形钢腹板组合箱梁桥体外预应力设计提供参考,以港珠澳珠海连接线工程前山河特大桥为背景,介绍体外预应力体系的布设、转向与锚固装置的设计细节、体外束保护与减振装置的构造及减振机理。采用有限元软件,建立体外预应力钢束转向块、锚固端节段及运营阶段全桥有限元数值模型,分析转向块及锚固端的局部应力,研究施加体外预应力后运营阶段结构受力情况,比较不同体外预应力张拉工序对成桥状态结构挠度、应力、弯矩等力学性能的影响。结果表明:转向块及锚固端节段满足结构局部应力安全要求;运营阶段结构挠度、混凝土主梁及波形钢腹板应力均满足设计规范要求,结构安全可靠;"全桥合龙后先张拉中跨,后对称张拉边跨"的体外束张拉方案为最优方案。     

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。     

PC梁桥结构的钢绞线张拉问题及补救措施分析

以一座预应力混凝土斜梁桥和一座预应力混凝土弯梁桥的钢绞线张拉施工问题为例,针对张拉过程中出现的锚具回缩有效预应力损失、伸长量偏小力筋超张拉的问题,采用有限元数软件建立两座大桥的分析模型,详细考虑钢绞线现场施工状态,分析张拉施工问题对梁体结构的影响。分析表明:预应力混凝土斜梁施工过程中预应力筋伸长量小的问题可通过增大锚下控制应力改善,且对该现浇箱梁桥影响很小,结构在施工期间和设计规范确定的正常运营状态下是安全的,由于超张拉使用阶段预应力束的拉应力超过0.65fpk,但后续个别预应力束张拉控制应力按照不大于0.80fpk继续施工可行;预应力混凝土弯梁桥顶板4根负弯矩束的回缩对桥梁结构的正常使用极限状态有影响,造成斜截面抗裂验算超限,钢束的回缩使得这部分预应力筋的有效预应力减小甚至失效,造成该部位箱梁顶面最大主拉应力超过规范限值,可采取增加负弯矩区的有效预应力方式补救。     

曲线梁桥预应力筋张拉次序优化分析

以武汉长丰大道快速路高架中的L14联大跨度曲线预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,对工程中采用的预应力钢束张拉次序进行数值模拟及优化。采用独立建模耦合法建立混凝土实体与预应力钢束模型,通过ANSYS荷载步施加方式分别模拟实际工程中的预应力钢束张拉次序,一种腹板预应力钢束优化张拉次序以及4种顶、底板预应力钢束优化张拉次序,对比研究不同张拉次序对曲线梁桥力学性能的影响。研究表明,通过优化预应力筋张拉次序对桥梁的力学性能有一定的提高,并给出了更为合理的张拉顺序。     

简支变连续桥梁墩顶T梁负弯矩钢束的设计与施工

简支变连续桥梁兼具简支梁和连续梁的特点,且随着施工进展而发生体系转换,而导致其正负弯矩区的配筋形式多种多样.结合4跨40 m简支变连续T梁的设计与施工,利用有限元软件建立分析模型,讨论不同配筋形式和不同的有效预应力对简支变连续梁式桥的影响,得出以下结论:对于简支变连续桥梁,应综合考虑全桥应力分布、收缩徐变导致的长期效应进行负弯矩区预应力钢束设计,合理的设计方案可以很好地限制墩顶拉应力的产生,进而避免桥面裂缝的出现,但如果出现负弯矩钢束张拉不到位的情况,墩顶接缝位置很容易出现过大的拉应力导致出现横向裂缝.     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁预应力效应分析

施加了预应力的波形钢腹板PC组合梁在桥梁顶推施工过程中,预应力钢束的实际应力在不断发生变化,为了详细了解预应力在箱梁顶推过程中的变化情况,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构和具体的体内、体外预应力,计算了顶推施工过程中每根预应力钢束的具体应力变化情况及对混凝土顶底板应力变化情况。     

对先张法预应力桥梁板中应力钢束高温蠕变的有限元分析

通过选取有效的高温蠕变模型,运用有限元软件MARC建立先张法预应力桥梁板的三维模型,同时引入板底单面受火的瞬态温度场,对火灾下预应力钢束应力松弛现象进行有限元模拟分析。结果表明火场温度越高预应力钢束的蠕变现象越明显,预应力损失越大。     

预应力构件钢束施工与智能张拉的对比分析

根据我国大量的现役桥梁运行情况发现,不少病害问题来源于预应力张拉施工的不规范,在传统的钢束张拉施工中,过度依靠施工人员的经验,缺乏有效的过程质量控制,由此造成存在较大的误差问题,以致于整个预应力体系受到影响。基于此,文章提出了智能张拉系统的应用,分析了钢束施工与智能张拉施工原理,对比了钢束施工与智能张拉的技术经济性,并通过工程实例验证了智能张拉的优越性,证明其在控制预应力构件施工质量、提高施工效率、降低施工成本等诸多方面均表现优异。     

顶推施工中波形钢腹板PC组合梁临时预应力钢束的合理设置

为了分析波形钢腹板PC组合梁在桥梁顶推施工过程中临时预应力钢束的对结构受力的影响,确保桥梁在顶推施工过程混凝土结构不发生破坏,以国内第一座采用整体式顶推施工的大跨度波形钢腹板PC组合梁为例,采用板壳实体模型详细模拟了波形腹板组合箱梁的结构和具体的体内、体外预应力,计算了分析了顶推施工最不利工况下临时预应力钢束的合理位置设置、预应力大小和钢束数量对组合梁受力的影响情况,提出确保梁体结构安全的临时预应力钢束的合理设置方法,可为同类结构设计施工提供参考。     

大跨度PC连续刚构桥预应力损失影响及后期备用束应用

采用midas/civil对某大跨径PC连续刚构桥进行有限元分析,比较各钢束在不同预应力损失下及张拉备用束后对桥梁结构应力和变形的影响。研究表明:预应力损失越大,中跨跨中相对挠度越大;随着预应力的损失,跨中下缘正压应力逐渐减小。顶板、底板钢束预应力的损失对桥梁中跨跨中挠度和下缘正应力影响较大。张拉备用束对改善桥梁长期下挠病害较为有效,且原预应力损失的程度不影响张拉备用束对桥梁挠度及应力的改善作用。     

连续刚构桥底板纵向裂纹原因分析

根据某连续刚构桥主跨跨中附近底板纵向裂纹的特征,结合桥梁设计参数取值分析、全桥整体空间计算和跨中梁段局部应力分析以及其他桥梁裂纹的分析成果．认为跨中底板在自重和纵向预应力作用下,底板将出现横向拉应力,而波纹管偏离设计位置致使底板混凝土出现更大的局部拉应力,以及预应力钢束张拉时,混凝土强度可能尚未达到要求是导致跨中附近底板混凝土出现纵向裂纹的主要原因。     

斜拉桥索塔U形钢束应力不均匀程度模拟分析方法

针对斜拉桥索塔U形预应力束张拉实测伸长量大于规范计算伸长量的现象,分析了张拉过程中钢绞线在弯道内的行为规律,指出重排列产生附加伸长,使钢绞线之间存在明显的应力差异。采用CAD模拟分析法计算得出,即使在理想状态下,忠建河特大桥U形预应力束张拉伸长量超出设计值37.7%,应力不均匀系数为0.388。结果表明:应力不均匀是钢束实测伸长量超限的重要原因;如果缺少有效的施工控制,少量钢绞线会因应力过高发生破断,造成结构质量和安全隐患。     

预应力施工偏差对桥梁结构状态的影响分析

在大跨度桥梁结构的悬臂施工中,预应力钢束的施工是影响桥梁施工质量的关键。然而由于一些施工现场条件所限,预应力钢束在张拉力控制及空间位置布置上不可避免地与设计值存在偏差。为研究预应力钢束施工偏差对桥梁结构状态的影响。以实际工程项目为依托,采用有限元分析方法,对比分析了预应力张拉失控、预应力钢束偏位2种模型计算结果与正常模型计算结果的差异性,并进一步根据有限元分析结果总结了各种不同类型施工偏差对桥梁结构悬臂施工的影响。     

斜拉桥塔梁固结区预应力束张拉对横梁应力影响研究

目前关于斜拉桥塔梁固结处横梁的应力状态研究多采用偏经验的计算方法,很少考虑横梁横向预应力束张拉对横梁应力的影响。在未张拉横梁横向预应力束时,斜拉桥塔梁固结处横梁在桥塔自重及斜拉索荷载作用下底板会出现应力值较大的拉应力区。为此,以某斜拉桥为背景,分别对横梁底板、顶板和腹板进行有限元分析,研究了横向预应力束张拉对横梁横向应力的影响,并探究改变横向预应力束张拉控制应力对横梁局部拉应力的优化效果。结果表明,在横梁处张拉横向预应力束可以使横梁预应力储备充足,同时通过改变张拉控制应力,降低了横梁局部拉应力。     

大跨连续刚构合龙段底板混凝土崩裂原因分析及处治

某高速铁路桥主桥为(85+2×180+85)m预应力混凝土连续刚构桥,主梁为单箱双室截面,在中跨合龙段底板钢束张拉完、拆除底模过程中,合龙段下游箱室底板下缘出现混凝土剥落、崩裂、分层等病害。为了解病害原因,分析可能导致病害的设计构造细节因素;钻孔检测合龙段钢束实际线形,并采用圆曲线拟合,计算合龙口高差对底板拉应力的影响。结果表明:设计时未考虑合龙段预应力径向力效应,未设置防崩钢筋且波纹管间距较小,孔道外缘净距不足15cm,不能有效抑制底板混凝土崩裂;在合龙口两侧高差达5cm的情况下强行合龙,导致预应力孔道局部严重偏位,是产生病害的主要原因。对病害影响区域凿除重新浇筑,并采用配重、对顶等措施增加新浇筑底板压应力储备,监测结果表明病害处治后底板压应力储备满足要求。     

基于预应力混凝土组合单元的箱梁桥应力研究

预应力混凝土(PC)箱梁桥空间效应明显,其顶板、腹板和底板的受力相互影响,基于平面杆系计算模型获得的箱梁结构应力与实际应力情况有差异.为此,研究中采用实体退化壳元模拟混凝土,杆单元模拟预应力束,建立了预应力混凝土组合单元;并以一座典型预应力混凝土箱梁桥为研究对象,结合施工过程模拟,建立了平面杆系和带预应力钢束的实体退化...     

连续刚构竖向预应力张拉方式研究

针对依托工程腊八斤特大桥,按施工阶段分析竖向预应力张拉效应,对比常规张拉、滞后张拉两种不同施工过程的竖向预应力张拉效果,同时关注在施工过程中,端节段未张拉竖向预应力时,在施工荷载作用下的拉应力分布,提出竖向预应力钢束合理张拉方式。     

钢束张拉方式改变时预应力砼连续箱梁结构力学性能研究

目前国内中小跨径预应力砼连续箱梁桥的施工方法一般为支架现浇法,但受征地拆迁等场地受限因素的影响,有时需对各分联预应力砼连续箱梁施工顺序进行调整,相应地预应力钢束张拉方式也需变更,从而引起结构力学性能发生变化。文中以东莞市S357莞惠公路金富路跨线桥工程为背景,通过建立预应力砼连续箱梁结构有限元模型,对钢束线形、张拉控制应力及用量相同的情况下分别采用两端一次张拉和逐跨单端张拉方式时的结构力学性能进行对比分析,为项目建设提供参考。