后张法预应力空间多曲线钢筋锚固损失简化计算

在预应力设计工程中,由于使用功能上的需要,预应力筋需要布置成空间曲线,其预应力锚固损失应该按照空间三维曲线来计算。现行规范给出的预应力筋的锚固损失计算公式仅适用于平面曲线钢索的预应力锚固损失计算,对于空间多曲线型钢索的预应力锚固损失计算无明确的规定。文章推导出空间曲线组合形式预应力筋的锚固损失计算公式,可供工程设计参考。     

预应力锚杆柔性支护体系中锚杆的变形

锚杆的总变形主要由锚杆自由段的弹性变形、锚固体的弹性变形、锚固体与土体间的切向位移、锚杆钢筋与锚固体之间的切向位移组成。引入锚杆预应力损失剩余系数的概念,推导出锚杆变形的计算公式;进一步依据基坑或边坡坡面水平位移与锚杆变形协调的原则,给出锚杆预应力的确定方法。工程算例分析表明:在锚杆变形中,锚杆自由段的弹性变形量最大;从上至下锚杆的预应力逐渐变大,锚杆允许变形越小所需的预应力越大;锚杆变形随着锚杆预应力、锚杆锚固段长度、土体界面摩阻力的增加而减小,随着锚杆自由段长度的增加而增加,但不受锚固体直径的影响。建议在实际工程中:根据不同的土质情况,通过调整预应力的大小控制锚杆变形;综合考虑承载力、稳定性和变形控制的要求,合理确定锚杆自由段和锚固段的长度;锚杆锚固体的直径取130~150mm。     

缓粘结预应力技术在铁路桥梁中的研究与应用

缓粘结预应力技术综合了有粘结预应力结构性能优异、无粘结预应力施工简便的共同优点，得到越来越广泛的研究与应用。针对铁路桥梁特点，对缓粘结预应力技术进行研究，为其在铁路桥梁中的应用提供参考。结合吴中城际铁路对缓粘结预应力体系的构造设计、合理参数、施工与验收进行研究。研究结果表明：(1)缓粘结预应力摩阻损失与缓粘结粘合剂的稠度有较大关系，通常摩阻系数按照μ=0.12、k=0.006考虑；(2)缓粘结粘合剂快速固化的钢对钢拉伸剪切强度指标不宜小于15 MPa,以满足铁路桥梁的疲劳作用；(3)为保证缓凝粘合剂固化后的粘结锚固性能，须对缓粘结预应力筋护套肋高与肋槽参数指标进行严格要求。缓粘结预应力结构受力合理、耐久性好、施工简便，具有良好的经济效益和社会效益。     

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。     

混凝土结构中预应力筋摩擦损失与反摩擦损失简化计算

由于计算摩擦损失须确定从张拉端到所考察截面预应力筋各相邻特征点(如张拉端、反弯点、计算截面等)的切线夹角之和,同时由于预应力筋不同区段摩擦损失曲线的斜率不同,使得预应力筋摩擦损失计算较为繁复。由于目前反摩擦损失计算的规范方法假定预应力筋各区段的反摩擦损失曲线斜率与正摩擦损失曲线斜率数值相等、方向相反,致使预应力筋反摩擦影响区长度lf及反摩擦损失的计算同样也十分繁复。针对这一突出问题,在对现行规范方法进行简要回顾之后,基于预应力筋摩擦损失的线性计算公式,提出了将预应力筋在张拉端至锚固端全长范围内的摩擦损失曲线与反摩擦损失曲线均分别统一取为单一斜率直线,且仍沿用正反摩擦损失曲线斜率大小相等、方向相反假定的简化计算方法(法Ⅰ);在对应用法I计算远离张拉端控制截面预应力筋摩擦损失量值偏大这一现象进行分析之后,提出对法I的修正方法(法Ⅱ);最后给出了将张拉端至锚固端预应力筋摩擦损失的指数曲线用连接二点的直线去替代,且仍沿用正反摩擦损失曲线的斜率大小相等、方向相反假定的简化计算方法(法Ⅲ)。介绍了三种简化方法的计算分析结果,并附算例。     

关于预应力梁施工中预应力损失的几点认识

介绍了预应力梁施工中预应力损失的内涵,并通过对预应力损失计算、分析,得出影响预应力主要因素是孔道摩阻系数和孔道偏差系数的结论。同时,提出了施工中通过保证孔道平顺来保证其管道摩阻、锚口摩阻和喇叭口摩阻,且以控制锚具的质量达到控制锚具回缩量的目的。另外,介绍了超张拉是不可以彻底消除或减少梁的预应力损失的,但可以抵消一部分损失对预应力的影响;在预应力施工中,为达到减少预应力损失的目的需要采取的控制措施、方法等。     

预应力混凝土结构管道摩阻试验研究

详细阐述了预应力钢筋管道摩阻试验的原理及计算方法,采用最小二乘法对试验结果进行数据处理.继而通过在施工现场进行管道摩阻试验,得到了合理的预应力管道摩阻系数和偏差系数.为施工过程中合理地确定张拉力提供了依据.     

冷拉热轧钢筋和热处理钢筋应力松弛损失研究

预应力松弛损失是预应力长期损失的重要组成部分,对预应力混凝土构件长期受力性能有很大影响,若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.通过理论分析,综合了大量试验数据,基于对冷拉热轧钢筋和热处理钢筋应力松弛特性的研究分析,提出了考虑应力松弛损失时间和初始张拉控制应力影响的一般计算公式,弥补了现行规范的不足之处,为工程设计应用提供依据.     

预应力混凝土梁预应力损失参数变化对梁体抗裂性能的影响

探讨相应年代桥梁设计规范预应力损失计算的变化对梁体抗裂性能的影响 ,并按现行桥梁设计规范对预应力混凝土梁抗裂性进行计算 ,其结果将会对铁路运输产生很大的影响。     

铁路整体PC箱形梁的徐变效应分析

研究目的:混凝土的徐变对预应力混凝土结构的影响不容忽视。在进行结构分析时,不同的计算模式,计算的内力和变形计算结果也不一样,其中混凝土徐变引起的预应力损失对于结构内力及变形的影响尚有待进一步探索。研究方法:文中结合铁路桥梁设计规范,采用MIDAS/Civil结构分析软件,对双线铁路整体PC箱梁在3种计算模式下,进行施工中预应力的张拉、落梁以及二期恒载作用阶段的受力和变形分析,探讨了徐变引起的预应力损失对结构的影响。研究结论:对简支结构而言,混凝土徐变不会产生次内力,但会使应力重新分布,考虑徐变引起的预应力损失将使梁体的内力减小;梁体在张拉力作用下产生上拱变形,并随时间推移而缓慢发展,二期恒载的作用将有效减小上拱挠度,梁体的徐变变形占总变形的50%,徐变引起的的变形对梁体对结构下挠不利,而对于上拱度的控制是有利的。     

确定部分预应力混凝土梁预设下挠度值的方法

根据已有的收缩、徐变和钢筋松驰相互影响及非力筋存在的预应力损失计算公式，推导出计算收缩、徐变上拱度的公式，并用实测值加以对照，对确定上拱度值及预设反拱度是有所帮助的。     

摩阻损失对连续梁桥线形控制的影响研究

以某铁路特大桥连续梁施工控制为工程背景,结合现场试验数据,统计得出预应力混凝土连续梁桥预应力孔道的摩阻系数和偏差系数实测值,该值与规范取值有一定差别。并研究了摩阻系数、孔道偏差系数取值对桥梁施工线形控制的影响,进行了相关敏感性分析。研究分析得出:在大跨度预应力混凝土连续梁桥施工控制时要综合考虑实际摩阻系数、孔道偏差系数的影响。     

新型体外预应力体系预应力瞬时损失试验研究

为满足朔黄铁路T梁提载要求,针对桥梁的特点和构造,采用新型体外预应力体系对其进行强化加固。该体系的锚具、预应力束和转向器均与普通体外预应力不同,预应力损失不能直接按现行规范进行计算。通过24 m足尺梁张拉试验,利用IMC数据采集系统动态记录体外预应力筋在张拉过程中有效应力的整个变化过程,简捷准确地获取了新型体外预应力体系锚固损失、摩擦损失的试验数据。研究结果表明：体外预应力锚固损失为0．98％σcon,摩擦损失为1．6％σcon,摩擦因数μ为0．063。试验结果为该新型预应力体系的设计和施工提供了有效计算依据,也为今后改善体外预应力结构体系提供了参考。     

铁路桥梁桩基承台力学分析及配筋探讨

现行铁路设计规范提出承台的厚度及配筋应根据受力情况确定,在条文及条文说明中提出厚度、混凝土强度、刚性角、底面钢筋面积等要求,但没有明确承台计算方法。依托实际工程项目,对典型承台在不同桩间距、桩基刚度情况下进行受力分析。对比有限元模型计算结果与现行国内外比较通行的建筑、公路规范的计算结果,结合国内常规铁路桥梁承台设计的经验,提出经济、合理的承台配筋设计计算方法。     

连续梁大直径预应力钢棒试验研究

针对预应力混凝土连续梁竖向预应力体系所存在的张拉力损失大、钢筋耗材多的情况,对钢筋的材质和工艺进行分析试验,研制强度为1 570 MPa级别、直径为22 mm的预应力钢棒。通过室内试验,对比预应力钢棒与精轧螺纹钢筋的张拉锚固损失、锚固回缩量;通过现场应用试验,测试分析2种预应力体系的有效张拉力水平。研究表明,预应力钢棒体系的有效张拉力为精轧螺纹钢筋的0.95~1.02倍,其受力及锚固性能较好,可替代精轧螺纹钢筋体系;采用预应力钢棒原位替代精轧螺纹钢筋可节约55%钢材用量。     

客运专线悬灌连续箱梁预应力管道摩阻测试研究

通过用最小二乘法原理,推导预应力管道摩阻系数k和μ的算式,结合哈齐客专某特大桥悬臂浇筑施工连续箱梁预应力管道摩阻的现场测试,计算出实际预应力管道摩阻系数。     

高速铁路先张法轨道板预应力传递长度研究

预应力传递长度是先张法预应力轨道板结构设计的关键参数。基于直径10mm螺旋肋钢丝与混凝土黏结-滑移本构关系,运用有限元软件ANSYS,分析预应力钢筋端部不设置和设置锚固板时先张预应力轨道板的混凝土压应变、预应力钢筋轴力和滑移区长度,研究预应力钢筋端部设置锚固板对减小预应力传递长度的作用机理。结果表明:锚固板承担了大部分预应力钢筋的张拉力,从而有效减小预应力钢筋和混凝土间的滑移区长度和滑移量,使得轨道板的预应力传递长度也显著减小。在直径为10mm的螺旋肋钢丝端部不设锚固板和分别设置直径为20和40 mm的锚固板,进行轨道板试件传递长度试验,得到的预应力传递长度分别为425,225和225mm,可见设置锚固板后可减小预应力传递长度47.06%;当锚固板的直径达到一定值后,其对轨道板试件预应力传递长度的影响较小;随时间的增加,无锚固板的轨道板试件预应力传递长度呈增大趋势,而设置锚固板的轨道板试件预应力传递长度则相对稳定。     

预应力效应对自复位高墩地震反应的影响

为探讨预应力效应对自复位高墩地震反应的影响,本文给出自复位高墩中预应力钢筋的布置,分析预应力钢筋作用机制,建立考虑了钢筋屈服引起的预加力损失的预应力钢筋单元恢复力模型,给出通过初应变模拟预应力钢筋中初始预加力的方法。基于OpenSees(地震工程模拟的开放体系)建立自复位高墩地震反应分析模型,探讨预应力钢筋、初始预加力及预加力损失对桥墩地震反应的影响。结果表明:预应力钢筋及其初始预加力会增大墩底的地震弯矩、控制桥墩的竖向提离,预加力损失可以减小墩底的地震弯矩。     

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。     

中强度预应力HR钢棒在混凝土中的锚固试验及可靠度分析

针对中强度预应力HR钢棒在混凝土中的黏结锚固性能,通过68个锚固构件的拉拔试验,系统研究了混凝土强度、锚固长度、相对保护层厚度、劈裂面配箍率等因素对黏结锚固性能的影响,通过回归分析得出中强度预应力HR钢棒在混凝土中的极限黏结强度计算公式,计算结果与试验结果吻合良好.基于黏结锚固试验,采用一次二阶矩理论的中心点法进行了锚固极限状态的可靠度分析,提出满足可靠度要求的中强度预应力HR钢棒锚固长度的计算公式.