局部受热锈蚀预应力混凝土梁力学性能试验研究

随着我国基础建设的发展,大量混凝土桥梁在恶劣环境影响下发生腐蚀和老化,腐蚀桥梁结构的灾害破坏机理研究对桥梁结构的运营安全具有重要意义。为研究已经锈蚀受损的桥梁在局部受热状态下的高温力学性能,设计10根预应力混凝土梁试件。其中对照组的2根试件在常温下加载,试验变量为预应力筋初始应力,试验组的8根试件在高温下加载,试验变量分别为钢筋锈蚀、预应力筋初始应力、初始荷载。首先,基于电化学原理对4根预应力混凝土梁进行钢筋加速锈蚀处理,然后利用复合高温试验炉对8根预应力混凝土梁(4根锈蚀、4根未锈蚀)在跨中进行三面受火试验。最后,采用数值方法对局部受热预应力混凝土梁进行了仿真分析。研究结果表明：局部受热条件下,预应力混凝土梁的承载能力会发生明显降低,下降幅度约为11.3%～14.9%;钢筋锈蚀导致的混凝土开裂会对预应力混凝土梁的抗火性能产生不利影响,主要表现为2个方面,1)相同试验条件下,锈蚀后的试件预应力增量更大;2)锈蚀试件在局部受热条件下承载能力下降幅度更大,约为19.4%～21.9%;增大预应力筋的初始应力可以减小预应力混凝土梁在局部受热时的高温蠕变变形;局部高温作用下预应力混凝土梁对初始荷...     

混凝土轨枕螺栓孔纵裂改进措施

预应力混凝土轨枕螺栓孔纵裂伤损是我国轨枕伤损中较为严重的一种 ,文章对预应力混凝土轨枕螺栓孔部位的受力情况进行了详细的计算和分析 ,指出螺栓孔部位局部拉应力过大是造成螺栓孔纵裂的根本原因 ,同时也提出了局部特殊混凝土的改进措施。     

铁路新型标准混凝土箱梁预应力锚固区力学行为精细化研究

标准混凝土箱梁在我国铁路建设中得到了广泛应用。铁路应用某新型标准混凝土箱梁,采用单排大吨位的预应力锚固形式,共计在梁端设置了17个预应力锚固区。相较于武广客专等应用的双排预应力钢束标准混凝土箱梁,其腹板预应力锚固区的局部应力分布及精细化力学行为值得进一步研究。通过建立新型标准混凝土箱梁空间有限元模型,考虑材料的非线性行为,对箱梁端部预应力锚固区的局部应力场及裂缝开展高精度计算分析。研究结果表明：预应力钢束张拉过程中锚固区混凝土最大主压应力位于N6(腹板最上部预应力钢束)的喇叭口边缘,为33.45 MPa;最大主压应力小于其抗压极限强度值,集中在喇叭口的环向范围内,整体呈现区域小、收敛快的分布形式;标准混凝土箱梁的主拉应力值随预应力钢束张拉不断增大,其中N3(腹板最下部预应力钢束)区域的主拉应力变化最为显著,张拉完成后,锚固区混凝土最大主拉应力达到了混凝土抗拉极限强度,主要分布于锚垫板四周,最大裂缝出现在N6锚垫板上边缘的两角处,裂缝宽度为0.088 mm。混凝土封锚可有效降低预应力锚固区的开裂风险,但在实际服役环境中仍应对此区域进行重点关注。     

铁路预应力混凝土梁设计

针对铁路预应力混凝土梁设计中预应力筋最大应力，部分预应力混凝土梁消压时应力增量计算，开裂截面应力计算及预应力筋反向摩阻计算等问题进行分析讨论，并提出具体建议。     

高速铁路道岔连续梁支座上方预应力孔道保护层厚度对梁体局部应力的影响研究

按照连续梁的施工顺序,预应力管道灌浆前支座上方的预应力孔道周围混凝土比较薄弱,可能被压碎。针对此问题,分析不同混凝土保护层厚度对梁体局部应力的影响分析。采取预应力孔道直径d分别为10、20 cm两种情况,得出通过增加混凝土保护层厚度,对混凝土孔道局部承压改善比较明显,而对混凝土孔道局部抗拉的改善则小很多的结论。建议在支座反力(面荷载)15 MPa左右时,混凝土保护层厚度应不小于50 cm。     

客运专线无砟轨道大跨度预应力混凝土T构墩梁固结处局部应力分析

大跨度预应力混凝土T构墩梁结合区域结构构造、预应力钢束布置和应力分布都比较复杂,是T构桥的关键部位。结合某客运专线70 m跨度的预应力混凝土T构的设计方案,利用有限元分析软件ANSYS对墩梁固结部位进行精细的有限元局部应力分析,得到施工阶段及运营阶段墩梁固结区的应力分布规律,以便指导工程的设计和施工。结果表明,该结构预应力配束合理,施工阶段及运营阶段应力均满足设计规范要求。     

无粘结预应力混凝土超静定结构力筋应力增量计算的能量法

以结构系统势能驻值原理为基础，提出了无粘结预应力混凝土超静定结构预应力钢筋应力增量计算的能量法，给出了无粘结预应力混凝土连续梁在均布荷载作用下无粘结预应力筋应力增量的求解过程，与目前已有方法进行了比较，验证了按能量法求解的实用性。     

贵广铁路大跨预应力混凝土连续梁端部局部应力分析

针对大跨度预应力混凝土连续梁端部预应力锚固区,探讨梁体局部应力分析时预应力钢筋的模拟方法,采用优化后的建模方法建立了三向预应力作用下的梁端锚固区的有限元模型,分析了梁端部锚固区的受力机理,结果表明梁端设计合理,分析方法可靠。     

无粘结预应力混凝土结构设计研究

对无粘结预应力混凝土结构的研究与发展状况进行了分析,介绍了无粘结预应力混凝土结构的特点,研究了无粘结预应力混凝土结构的设计方法,分析了无粘结预应力混凝土结构的预应力损失、无粘结预应力筋的应力和混凝土的应力的计算公式等。本文研究成果对无粘结预应力混凝土结构的工程设计与施工均具有一定的参考价值。     

预应力混凝土梁正截面疲劳抗裂性

本文根据预应力混凝土梁在等幅重复荷载作用下正截面疲劳抗裂试验的结果和国内外既有研究成果，提出了预应力混凝土梁在等幅重复荷载作用下正截面疲劳抗裂Ｓ－Ｎ曲线；讨论了区分Ａ类，Ｂ类部分预应力混凝土铁路梁的混凝土拉应力值。     

预应力简支T梁病害分析及加固设计

广州一座高架桥预应力混凝土简支T梁跨中区域腹板上部近承托处存在纵向裂缝，且局部开裂伴有碎边现象。本文建立了有限元模型对腹板开裂病害原因进行分析，并提出了增大腹板截面、增设预应力碳板和跨中横隔梁的加固设计方案。结果表明：原桥在不考虑桥面铺装参与结构受力的条件下，车辆荷载局部轮载将会使得T梁跨中区域腹板顶部出现较大的竖向拉应力，与纵向裂缝的位置较为一致；加固后，T梁承载能力富余度增加，梁体下缘拉应力得到明显改善；同时T梁腹板局部承载能力及裂缝宽度均满足规范要求。     

无粘结预应力混凝土斜交板桥现存预应力测试及数值模拟

基于应力释放法(刻槽法)原理,针对一座已服役14年的无粘结预应力混凝土斜交板桥,在中断交通情况下,对梁板底部混凝土的工作应力进行了现场测试。同时,基于实桥材料和结构参数,利用Midas/FEA 3.0建立有限元模型,对自重和预应力作用下混凝土的工作应力进行了模拟。结果表明,刻槽法分级切割获得的应变释放曲线,可以很好地反映出测点处应力释放的过程,并较准确地获得在役预应力混凝土的工作应力;实例桥梁混凝土工作应力数值模拟结果与实测结果接近,由此估算出当前的现存预应力约为最初张拉控制应力的86.93%(1 067.18 MPa)。对于张拉控制应力与设计值存在较大误差或预应力损失与理论值存在偏差的复杂结构,同样可用混凝土工作应力现场测试与有限元模拟分析相结合的方法估算现存预应力。     

有关部分预应力混凝土的几个问题

本文阐述了部分预应力混凝土应用中的三个主要问题:(1)部分预应力混凝土较“全”预应力混凝土在设计理论上是前进了还是后退了;(2)部分预应力混凝土存在拉应力甚至出现开裂,对使用有无危害;(3)部分预应力混凝土的经济性。     

无粘结预应力混凝土结构在潭中高架桥的应用

无粘结预应力为一种应用于桥梁结构上的新技术，具有施工方便，综合经济效益好的优点。通过无粘结预应力混凝土结构在柳州市潭中大道高架桥中的应用，阐述了无粘结预应力混凝土结构设计参数、预应力度的选择，以及控制应力和预应力损失、承载能力极限状态等的计算。并对构造处理和施工工艺作了简要介绍。     

无粘结预应力混凝土梁计算分析研究

分析无粘结预应力混凝土梁的应力—应变关系、破坏判断和结构的可靠性。论述无粘结预应力混凝土梁荷载—位移关系的计算模拟与有粘结预应力混凝土梁、普通混凝土梁的计算模拟及数值模拟计算方法的差别,给出混凝土梁分析主程序示意图。通过对无粘结预应力混凝土梁中预应力筋与其周围混凝土的应变特征分析,结合工程施工特点,提出设计中应根据无粘结预应力混凝土梁的破坏形态和力学性能,充分考虑影响无粘结预应力混凝土梁中预应力筋极限应力增加的各个因素,体现近似概率设计法的优越性,为预应力混凝土梁施工提供可行的方法。     

无粘结预应力筋应力计算的能量法

以结构系统势能驻值原理为基础,提出了无粘结预应力混凝土超静定结构预应力钢筋应力计算的能量法。给出了无粘结预应力混凝土梁连续在均布荷载作用下无粘结预应力筋应力增量的求解过程,并与目前已有方法进行了比较,验证了按能量法求解的实用性。     

无粘结预应力混凝土超静定结构力筋应力增量计算的能量法

以结构系统势能驻值原理为基础,提出了无粘结预应力混凝土超静定结构预应力钢筋应力增量计算的能量法,给出了无粘结预应力混凝土连续梁在均布荷载作用下无粘结预应力筋应力增量的求解过程,与目前已有方法进行了比较,验证了按能量法求解的实用性.     

刚性索在预加应力阶段的强度及稳定性分析

分析刚性索在预加应力时的强度与稳定性，并用试验说明后张法预应力混凝土构件，在施加预应力阶段由于存在预应力筋的恢复力，不会丧失稳定性。     

预应力参数变化对连续梁桥成桥后状态的影响研究

预应力混凝土连续梁桥体内预应力对其施工和成桥状态的线形和内力影响较大。本文以某预应力混凝土连续梁桥为例,采用有限元分析软件建立了预应力连续梁三维有限元模型,针对孔道偏差系数k、孔道摩阻系数μ以及预应力筋张拉控制应力对预应力混凝土连续梁桥成桥后线形和内力的影响进行了分析,得到了预应力混凝土连续梁桥成桥后,不同的孔道偏差系数k、孔道摩阻系数μ以及预应力筋张拉控制应力对主梁位移和弯矩的影响规律,对同类桥梁具有一定的参考和借鉴价值。     

预应力混凝土箱型连续梁支架法现浇施工技术

按满布支架法和梁柱支架法分别提出了混凝土箱梁现浇施工中易被忽视的问题和处理措施，建立了受力分析模型，并结合工程实例进行了分析。分次浇筑预应力混凝土箱梁会在混凝土内产生残余应力，可通过选择合理的施工方法和浇筑顺序减小残余应力。