挠度法求残余预应力的试验研究

在役预应力构件的残余预应力是反映构件使用安全状况和承载力的参数,用各种规范的设计公式计算残余预应力都有误差。挠度法的现场检测可以求出在役构件的残余预应力,步骤是测量挠度,求出刚度,然后代入残余预应力与刚度的关系式即可计算出残余预应力。文中列出了测量挠度的方法和步骤,刚度的计算也有详细的过程,还给出了试验构件的残余预应力与刚度的关系式。     

钻孔法检测残余预应力的有限元计算

用有限元法计算平板构件和预应力混凝土梁在钻孔前后的应力应变分布。结果表明,钻孔法检测预应力混凝土梁的残余预应力时,应变片的位置选择很重要;建议合理的贴片位置,并给出检测残余预应力时的修正系数。这一研究成果是钻孔法检测预应力混凝土梁残余预应力的基础,可以为该方法的工程应用提供参考。     

载荷对预应力混凝土梁残余预应力影响的试验研究

一般预应力损失是计算预应力构件在使用前损失的那部分预应力,对于构件使用时载荷对预应力损失的影响则没有考虑。有研究表明,构件使用过程中的载荷也可能会导致预应力损失或导致残余预应力减小。通过3根预应力混凝土梁的加载试验表明,加载在24 h以内并不导致构件产生钢筋松弛预应力损失,而且还会因为混凝土的徐变使残余预应力微量增加。同时,试验还显示重复加载、卸载对残余预应力几乎没有影响。     

预应力混凝土梁实际刚度的测试及分析

用挠度法计算预应力梁的残余预应力时,预应力梁的实际刚度是一个难以确定的参数,要测试刚度就必须借助于可直接测量的挠度来推算。测试的结果表明预应力梁的实际刚度总是小于规范中的计算刚度。依据这种试验方法,可以测试在役的预应力混凝土梁的当前实际刚度,这就为计算在役梁的残余预应力提供了可能。     

残余预应力变化规律的初步探索

在预应力构件的设计和使用过程中,人们十分关心残余预应力的大小。试验测试的数据表明,在不同的时刻残余预应力值是不同的,且这一值是随时间而变化。从理论和试验相结合的方法初步探索残余预应力与时间的变化规律,并给出二者的关系式。同时,文中还将残余预应力的测试值与理论计算值进行比较。     

钻孔法检测在役混凝土梁残余预应力技术研究

为保证码头作业的安全,利用钻孔法测量了某在役预应力轨道梁梁底测点处的混凝土应变。根据物理关系计算了梁底现存应力,当检测出现应变片粘贴角度发生偏差时,采用修正系数的方法对采集到的应变计算梁底现存应力,取梁底应力的平均值。建立了考虑钢筋应力输出和混凝土压应力的有限元模型。根据有限元分析的结果,通过线性回归方法建立钢筋应力和梁底中心混凝土压应力的关系,计算出在役混凝土轨道梁的残余预应力,并与按规范法计算出的残余预应力进行比较。比较分析结果表明测量结果合理有效,具有较好的适用性和实用性。     

部分预应力混凝土迭合梁设计方法的探讨

本文推导的部分预应力砼迭合梁的设计方法，在使用阶段计算时采用考虑二次受力迭合效应的折算弯矩，在极限状态设计时采用设计弯矩，从而将迭合构件的设计转化为非迭合构件的设计，并且采用控制使用阶段预应力钢筋应力增量或非预应力钢筋应力来满足裂缝宽度控制要求，利用该方法进行部分预应力砼迭合梁的设计，可以较迅速地求出同时满足强度和裂缝宽度限制要求的预应力钢筋和非预应力钢筋的面积。     

预应力钢筋混凝土梁钢筋有效应力分析

现行规范计算值和试验测试数据表明钢筋有效预应力规范计算值较实测值偏大,因此按规范设计构件时,可能出现预应力不足的危险,给构件使用带来安全隐患。采用ANSYS有限元降温法模型虽能直观的模拟出钢筋预应力损失,但未能考虑混凝土收缩和徐变带来的第二批预应力损失,造成了模型计算值远大于试验测试值。     

预应力混凝土梁荷载正应力分布试验研究

预应力混凝土受弯构件因外荷载作用产生的断面正应力分布基本符合线性分布。在受拉区完全可以用线性分布公式计算混凝土拉应力,在受压区混凝土边缘处按线性分布公式计算则误差较大。在进行重要预应力受弯构件设计时,需要校核受压区混凝土边缘压应力。本文对此进行了试验研究,此试验结果可作为设计校核参考,文中还给出了设计校核的参考公式。     

基于钻孔法检测预应力混凝土梁有效应力的有限元分析

对于已经建好的预应力结构,如何检测结构物当前的有效应力一直是难以解决的问题。文中利用钻孔法检测预应力混凝土梁的有效应力,通过有限元软件ANSYS的计算得到钻孔前后应变的变化,结合理论计算可确定检测工作中最佳的孔径、孔深和贴应变片的位置。在实际检测工作中,应首先通过有限元分析确定最佳的孔径、孔深和贴应变片的位置,然后测量贴应变片处钻孔前后应变的变化,结合相关理论计算即可得到预应力混凝土梁的有效应力。     

预应力纤维(PFRP)布加固试验过程研究

预应力纤维(PFRP)布的研究结果等都存在很大的争议与差异,主要的原因是试验中都未能很好的解决预应力的施加和纤维布的锚固难题。本文根据近期开展的PFRP布受弯构件加固试验和多年的结构试验经验,结合工程结构设计、施工经验,根据现阶段的研究状况,对PFRP布加固试验过程中纤维布粘贴、PFRP布锚固、预应力张拉、预应力损失、试验影响因素、PCFRP布试验进行了初步分析,并针对锚固和张拉关键问题提出了符合工程实际的解决方法,并用于工程实际。     

交变载荷下厚板对接焊残余应力的松弛行为

对于承受交变载荷的焊接构件,焊接残余应力的存在对于结构的疲劳寿命影响巨大。由于焊接残余应力形成机理的复杂性,当交变载荷作用时,焊接残余应力的松弛演变具有不确定性,导致该领域的研究难度相当大。迄今为止,鲜有文献就交变载荷下的厚板焊接残余应力松弛行为进行深入报道。采用低周疲劳试验,利用X射线残余应力测试仪,对试件表面焊接残余应力的松弛演变行为进行追踪研究,通过在试件表面近焊缝区布置网状测点,采集测点的横向及纵向焊接残余应力进行数据拟合,在试验对比修正的基础上,最终建立焊接残余应力的松弛演变模型。结果表明：在交变载荷作用下,焊接残余应力会发生松弛,并且,应力松弛量的大小与交变载荷的特征值大小紧密相关。     

Numerical investigation on the ultimate strength of stiffened cylindrical shells considering residual stresses and shakedown

In this paper, the effects of residual stresses on the ultimate strength of stiffened cylinders are numerically investigated with an emphasis on shakedown which might occur during the service of these structures. Residual stresses caused by two types of actions, namely, cold bending and welding, are simulated with simplified approaches in numerical analysis. Cold bending stresses are simulated by simulating cold rolling and elastic springback until the desired curvature for cylindrical shell is obtained. Welding is simulated by applying cooling down to a certain temperature on the elements adjacent to stiffener-shell joints to obtain weld-shrinkage with realistic magnitudes. Six small-scale externally pressurized ring-stiffened cylinder models are utilized to evaluate the appropriateness of the method for inclusion of welding residual stresses in numerical analysis by comparing the experimental and numerical results. Ultimate strength analyses are then performed for a reference ring-stiffened cylinder model under radial pressure and stringer-stiffened cylinder under axial loading. To assess the effect of shakedown, after applying cyclic compressive loading to the ring-stiffened cylinder model, the level of stress relief and the change in the ultimate strength are evaluated.     

首部《预应力钢结构技术规程》的几点探讨

我国首部<预应力钢结构技术规程>的发行有助于推动预应力钢结构学科的发展与普及.本文总结了日常使用<规程>的一些体会,提出了几处关键符号的修改建议,计算了预应力拉索总安全系数,推导了拉索预应力摩擦损失计算公式,完善了预应力压杆拉索初张力的限值控制计算,提出了预应力拉索实腹梁的整体稳定计算方法.可供设计研究人员参考.     

PC梁桥长束纵向预应力筋优化布置研究

针对目前结构设计中影响纵向预应力损失的主要因素，优化大跨径PC梁桥长束纵向预应力束为较短柬．以减小预应力张拉过程中产生的摩阻损失，提高悬臂施工过程中箱梁根部预应力储备，改善成桥后的应力状态，增强L／4截面混凝土的抗剪能力。