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.     

后张法预应力混凝土梁曲线钢束锚固损失的精确分析

为了改进后张梁曲线钢束锚固损失计算方法,通过分析钢束微段的平衡,利用变形协调条件及应力连续条件,导出了后张梁曲线钢束锚固损失的精确计算公式。在导出的精确公式的基础上,分析了钢束张拉时的摩阻作用与锚固时的反摩阻作用之间的差别,指出了现行桥梁设计规范中锚固损失计算方法的近似性和不合理性。通过简支梁和连续梁钢束算例,对比了现行桥梁设计规范中的锚固损失计算方法及误差。研究结果表明：钢束锚固时的反摩阻作用小于张拉时的摩阻作用;现行铁路桥梁设计规范中的简化计算方法具有较好的计算精度,而现行公路桥梁设计规范中的简化计算方法会导致很大偏差;按现行公路桥梁设计规范中给出的简化公式计算的反摩阻影响长度可超过精确值70%以上,钢束端部的锚固损失计算值小于精确值30%以上;从简化计算考虑,建议设计公路桥梁时采用现行铁路桥梁设计规范中的反向摩阻计算方法。     

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。     

缓粘结预应力混凝土结构钢束粘结强度试验研究

缓粘结预应力混凝土结构固化期间的受力性能与缓粘结预应力钢束的粘结性能密切相关。为此,本文进行了缓粘结预应力钢束的拉拔试验,探明缓粘结剂固化度(邵氏硬度值)对缓粘结预应力钢束粘结性能的影响。试验分2个阶段进行,首先,将缓粘结剂用恒温箱升温加速固化,确定了3种温度条件下缓粘结剂完全固化时间。然后制作30块尺寸为200×200×600带有预应力钢束的混凝土试块,分成10组,在同一升温条件加速固化,进行不同固化程度下的缓粘结预应力钢束拉拔试验。试验结果表明,缓粘结剂随着温度的升高,达到完全固化的时间缩短;固化度(邵氏硬度值)越高,钢束的滑移量越小,缓粘结剂对钢束的粘结性能越好。     

预应力体外束应力计算方法的比较研究

本文运用现有的3个计算无粘结预应力钢束的极限应力公式,基于3组体外预应力钢束梁和FRP束梁的实验数据,比较和分析了各种材料体外束的应力增量、极限应力和梁抗弯强度计算值与实验值的偏差,指出了现有公式用于体外束应力计算的局限性,以及转向块与端锚间的特殊2次效应对体外束梁破坏形态和束内应力增量的影响。     

微段法分析空间弯曲钢束的摩阻损失

受钢束竖弯、平弯及线路中线弯曲的影响,PC梁桥纵向钢束通常具有空间弯曲的复杂形状,造成钢束摩阻损失计算困难。工程中通常只考虑钢束竖弯造成的摩阻损失以简化计算,这样可能会造成摩阻损失计算时存在误差。微段法根据微分原理将钢束划分成若干微段,在微段内将空间弯曲简化为平面弯曲,并采用设计规范中的方法分析计算,根据积分原理获得钢束摩阻损失。通过算例分析,结果表明,微段法可以更准确地模拟钢束空间弯曲形状,是一种合理可行的计算方法。     

宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥剪力滞效应分析及试验研究

以江肇高速公路西江特大桥为背景,研究宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥截面正应力分布规律。通过理论计算并结合实桥试验验证,得出了各关键断面应力不均匀系数,为优化预应力钢束设计及改善宽幅截面受力性能提供了依据。     

面向对象的PC梁桥CAD优化估束方法研究

PC梁桥的配束计算是工程设计中烦琐而又关键的过程,通过采用面向对象的程序设计技术,开发基于工程设计对象的预应力混凝土连续梁桥自动优化估束CAD技术,并根据主梁结构模型利用有限元分析程序计算结构内力及作为估束内力反馈给估束模块使用,建立的预应力钢束优化数学模型,可以实现钢束用量的优化设计计算,满足工程设计需要.     

体外预应力加固钢筋混凝土简支梁的设计参数研究

为研究4种参数对体外预应力加固钢筋混凝土简支梁的承载性能影响,先用ANSYS软件建立有限元模型,对既有试验研究进行数值模拟,将试件承载力、破坏形态、荷载-位移曲线的有限元结果与试验结果进行了对比分析,结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好.然后利用有限元方法进行扩大参数分析,共计算了59个模型,从而研究了钢束截面面...     

斜拉桥索塔锚固区节段足尺模型试验研究

以四川合江康博大桥索塔锚固区为研究对象,采用模型试验和有限元分析相结合的方法,研究了井字形预应力钢束预应力损失及增设钢拉杆的箱壁锚固形式应力分布规律,并最终确定了索力、钢拉杆以及混凝土结构三者之间的传力规律,证明锚固结构设计合理.试验表明:井字形预应力损失较小,增设钢拉杆有利于箱壁锚固形式的应力分布,承载力符合设计要求.     

斜拉桥索塔锚固区小半径预应力束理论伸长值研究

针对小半径预应力束的实测伸长值比理论伸长值偏大这一现象,分析了影响小半径预应力束伸长值的各种因素.指出了小半径预应力束伸长值的构成特点.从研究张拉过程中小半径预应力束在波纹管内的位置变化入手,得出预应力束由理想状态至波纹管变形前几何长度的变化量,引入挤压系数ξ,给出了小半径预应力束的附加伸长值的计算公式,并提出了小半径预应力束因波纹管形变引起的几何伸长值的计算方法.最后,通过多个模型数据对提出的小半径预应力束伸长值的计算方法进行校验.结果表明,实测伸长值与理论伸长值的偏差基本可控制在规范规定的±6%以内,完全能够满足小半径预应力束张拉的控制要求.     

塔梁固结体系斜拉桥下横梁预加力效应研究

塔梁固结体系斜拉桥结构刚度大,但斜拉桥桥塔巨大刚度对于桥塔下横梁内预应力钢筋的张拉将产生不利影响,导致下横梁内预应力储备不足,对结构后期受力很不利。运用有限元分析方法,对桥塔下横梁预应力张拉效果进行了对比分析研究,说明桥塔刚度对下横梁预应力施加效果的影响程度,并提出了若干改进下横梁内预应力钢筋张拉效果的的方法,以供类似桥梁设计和施工时参考。     

预应力组合箱梁抗弯承载能力影响参数分析

为对预应力组合箱梁的设计提供参考,利用简化塑性理论对完全剪力连接的预应力组合梁的抗弯承载力影响参数(混凝土和钢梁强度、预应力筋初始张拉力、预应力筋布筋形式、转向块数量)进行分析。分析结果表明:在截面尺寸受限制时,提高钢梁强度能够有效提高预应力组合梁的抗弯承载力;增加预应力筋的数量可较明显地提高梁体的抗弯承载力;预应力筋采用折线布筋形式时,可提高预应力初始张拉值,以提高预应力组合梁的弹性承载力;转向块布置数量越多,预应力增量越大,二次效应影响越小,预应力组合梁抗弯承载力越高。     

五河口斜拉桥索塔环向预应力筋张拉试验研究

宿淮高速公路五河口斜拉桥工程,进行了索塔足尺模型试验。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束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。     

四线铁路斜拉桥索塔锚固区环向预应力设计研究

椒江特大桥主桥为主跨480m的四线铁路连续钢桁梁斜拉桥,采用H形混凝土塔,索塔锚固采用环向预应力锚固。为确定索塔锚固区环向预应力的合理布置方式,采用MIDAS FEA建立桥塔实体模型,对U形束、井字形直束2种布束方式进行比选,在此基础上,分析施工、运营及断索工况下锚固区的受力性能,并进行预应力合理张拉顺序研究。结果表明:环向预应力采用U形束布置是经济、合理的;锚固区混凝土在预应力切向基本处于受压状态,在预应力法线方向出现1 MPa以内的拉应力,斜拉索张拉会增加侧壁内侧、外索孔处水平拉应力,运营期寒潮效应使塔壁外侧产生较大拉应力,断索时前、后壁齿块横桥向拉应力增加;上塔柱应设置外表面钢筋网片并加强竖向、环向配筋;环向预应力施工时,宜同时张拉内、外侧预应力。     

钢绞线索夹片式锚具张拉要点及常见问题

针对用于夹持钢绞线预应力筋的夹片式锚具张拉施工，提出确定张拉顺序、配备张拉机具的要点，以及在张拉施工容易出现的梁体裂纹、钢绞线划丝、断丝、预应力筋的伸长值异常等问题，并分析了它们发生的原因，最后提出针对该问题的预防措施和解决方案。     

箱梁腹板预应力裂缝成因分析及处理

预应力混凝土连续梁桥挂篮悬臂施工过程中,张拉腹板预应力束会产生腹板顺预应力管道的裂缝,通过分析这些裂缝产生的原因以及处理、加固方法,并且在张拉预应力束过程的对混凝土进行应力监控,能有效地控制裂缝的发生。     

锦屏一级水电站地下厂房预应力锚杆张拉伸长值试验分析

锦屏水电工程预应力锚杆检验当中,实际张拉伸长值始终不能满足设计要求,为深入了解预应力锚杆实际伸长值变化规律,在加工车间和施工现场分别进行了自由段完全自由张拉试验和现场施工工艺张拉试验,前者锚杆体自由段处于最理想受拉状态,后者与实际施工工艺一致,试验过程中发现不同条件下锚杆伸长值变化规律复杂,并受施工工艺、锚杆材质、温度、张拉力等诸多因素影响。通过试验证明:2类样品锚杆实际张拉伸长值均不能达到理论伸长值要求,但锁定拉力基本不受影响。因此,预应力锚杆张拉工序质量验收以控制张拉力为主,伸长值作参考能满足设计质量要求。     

体外预应力在江阴大桥北引桥加固中的应用

以体外预应力在江阴大桥北引桥(50 75 46.5)m连续箱梁加固中的应用为例,介绍体外预应力筋在箱梁结构中的布置形式、锚固、转向的方式以及张拉方法。通过对箱梁结构的竖向位移和混凝土应力的监测,分析该桥体外预应力加固的效果。分析结果表明,体外预应力改善了箱梁混凝土的应力状态和桥面线形,对结构的补强起到了良好的效果。     

预应力混凝土桥梁若干张拉技术问题的探讨

对预应力混凝土桥梁张拉设备种类选择及标定方法、预应力的伸长值的测量方法以及预应力筋滑丝与断丝处理等若干张拉技术问题进行了探讨。