大吨位徐变仪弹簧设计与非线性分析

结合徐变仪的工作性能要求及安置空间的尺寸限制设计了徐变仪受压弹簧;利用ANSYS有限元软件对弹簧在设计荷载下的受力性能进行了几何、接触非线性分析;压缩试验验证了弹簧具有较稳定的弹性性能和抗压刚度,也验证了有限元非线性分析及弹簧设计计算的正确性;大吨位徐变仪对背景桥梁的高强混凝土收缩徐变试验结果表明,受压弹簧和徐变仪装置能很好地满足高强混凝土的徐变试验要求。     

大吨位徐变仪球铰非线性接触分析

因研究桥用高强度混凝土材料徐变性能的需要,自主研制了大吨位徐变仪。对于处于接触受力状态的徐变仪球铰区域,先用Hertz接触理论估算球铰区域尺寸范围,然后利用ANSYS通用有限元软件对该区域分别取2种垫板凹槽球径的模型进行接触分析,通过对比球铰区域的最大接触压力、mises应力、第3主应力来进一步确定垫板凹槽的合理球径。用该徐变仪对2座大桥成功进行了高强度混凝土徐变试验,并实际验证了试验荷载下徐变仪球铰区域的受力性能,以及有限元接触分析结果的正确性。     

FRP徐变对FRP约束混凝土柱徐变的影响分析

综述了国内外FRP约束混凝土徐变及FRP徐变的研究现状与存在的问题。基于多轴应力状态下混凝土的徐变理论及流动率法的混凝土B3徐变模型,分别考虑外包FRP布徐变及忽略其徐变对约束混凝土柱徐变的影响,建立了FRP约束混凝土短柱在轴向荷载作用下的徐变计算模型。利用此模型对计入FRP的徐变与忽略FRP徐变的计算结果进行了对比分析,结果表明考虑FRP徐变与否计算出的理论值有一定差异。与5组试验数据相对比,考虑FRP徐变的理论值更接近于试验值。     

机制砂高强混凝土性能试验研究

河砂是高速公路建设中使用的主要原材料之一,但是,目前我国河砂资源缺乏而且成本高。文中通过对河砂的替代材料机制砂所配制出的高标号混凝土进行了试验,从而得出一些试验结果,对多种结果间进行对比,得出机制砂完全可以替代河砂配制高标号混凝土,并且配制出的混凝土在工作性能上与河砂配制出的混凝土相比更好,强度也更高。     

混凝土桥梁收缩徐变计算的有限元方法与应用

将桥梁规范附录四中给出的混凝土徐变系数表达式用指数函数进行拟合,从而得到了徐变计算的递推公式。利用混凝土收缩应变规律推导出由收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,并以此为基础,绘出了用初应变法进行节段施工混凝土桥梁的收缩徐变计算的有限元列式,编制了有限元程序。最后,以三跨等截面混凝土连续梁和长沙湘江北大桥主跨210m的混凝土斜拉桥为例进行了收缩徐变分析,且利用12年实桥现场观测结果验证了其理论分析结果。     

预应力混凝土梁徐变及其可靠性影响分析

徐变对混凝土结构有着重要的影响,尤其对于预应力结构,混凝土处于较高应力作用下徐变效应更为明显。本文对持续荷载作用下的预应力混凝土梁变形和预应力损失进行了试验,并基于混凝土徐变的B3模型和按龄期调整有效模量法,进行了梁变形和预应力损失的数值模拟计算,计算结果与试验数据对比表明该模型对预应力混凝土梁的徐变计算适用。通过对徐变数据库统计分析,给出混凝土徐变参数的变异系数,并在此基础上计算了徐变对预应力混凝土梁的可靠度影响。结果表明梁体挠度的可信区间的范围前期较后期小,梁体的变形在后期取值范围比较大,从而增加了梁失效的可能性。     

桥梁混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真

为了分析具有复杂施工阶段的连续桥梁和组合桥梁的混凝土收缩徐变效应,考虑该效应随时间增长不断变化和相互影响,研究精确、简便和实用的混凝土收缩徐变效应时变过程综合仿真方法,以对这些复杂桥梁进行计算、设计、施工和监测,保证结构安全。采用有限元增量法作为理论基础,该理论是通过计算并叠加每一荷载增量效应来进行结构分析,如果将各荷载增量与时段相对应,就可很好地模拟混凝土结构收缩徐变效应的时变过程。采用ANSYS中的APDL语言对温度效应计算方法和金属蠕变计算准则进行二次开发,形成可同时计算桥梁混凝土收缩和徐变效应时变过程的综合有限元仿真方法。利用规范中的收缩徐变模型,模拟分析和理论计算了多工况加载混凝土柱的时变过程收缩徐变效应;利用试验徐变模型,分析了无黏结预应力粉煤灰高性能混凝土试验梁徐变效应;并比较研究了模拟与理论和模拟与试验的计算结果。结果表明:综合仿真方法计算的收缩徐变效应具有明显的阶段加载和时变过程特征,模拟结果在整个时变过程中与理论计算结果吻合很好;综合仿真方法便于与试验相结合,可充分利用试验研究成果进行分析,计算结果与试验梁实测值在整个时变过程中吻合较好。因此,综合仿真方法完全可行,便于与规范及试验研究相衔接,整个计算可由有限元软件自动完成,方法简便实用。     

施工控制与预拱度设置的收缩徐变效应对比研究

大跨径混凝土连续梁梁结构是对收缩徐变较为敏感的结构体系之一。如何提高混凝土收缩徐变的预测精度,是大桥施工监控中需要解决的一个关键问题。本文结合欧洲某大桥施工控制过程分析,介绍如何使用GQJS软件通过对国内、欧洲以及当地规范中收缩徐变模型进行施工过程控制各主要工况位移计算结果的对比分析,明确了预拱度设置时采用的收缩徐变模型,并推荐控制过程采用的收缩徐变算法模型。本文通过对欧洲某大桥的短期实测挠度比较,选择出适合的预测模型,并得出一些有益的结论。     

预应力混凝土桥梁徐变计算方法的研究

预应力混凝土桥梁结构施工过程徐变计算是一个比较复杂的工程计算问题。本文介绍公路桥梁结构设计系统GQJS中按照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62 2004计算预应力混凝土桥梁结构施工过程徐变的结构分析方法,并给出一些对比分析算例。     

圆钢管混凝土轴心受压构件徐变分析的比较

在对钢管混凝土构件徐变研究进行回顾的基础上,应用考虑多轴受压状态下的混凝土徐变理论建立圆钢管混凝土轴心受压构件徐变模型,分别采用继效流动理论和龄期调整有效模量法对构件的徐变进行分析,通过迭代计算得到基于2种理论方法的圆钢管混凝土轴心受压构件的徐变,并与试验所得的回归公式计算结果进行比较。通过对比,指出了2种理论的差异性。结果表明:在钢管混凝土轴心受压构件的徐变计算中,继效流动理论具有较高的精度。     

特殊温湿度环境下混凝土收缩徐变特性研究

为了总结特殊温湿度条件下混凝土的收缩及徐变研究现状,采用文献调查与归纳总结的方法,概述了恒定及变化温湿度环境下混凝土的收缩及徐变特性;介绍几个经典的收缩徐变预测模型及其构造方式,并总结了特殊温湿度环境下混凝土收缩徐变的抑制措施.分析表明:针对该领域未来的主要研究方向为通过试验或模拟对经典模型进行修正及阐释不同环境影响收...     

某大桥高性能混凝土徐变试验研究及预测

进行了某大桥用高性能混凝土的徐变试验,分析了徐变、徐变度及徐变系数随龄期的变化关系,并采用指数衰减统计模型、非等间距GM(1,1)模型和DGM(2,1)模型对后期徐变变形进行了预测,预测结果可作为徐变控制的参考依据。     

荆州长江公路大桥主梁高性能混凝土徐变试验

为准确计算高性能混凝土的长期徐变，根据荆州长江公路大桥的建设要求，对两种高性能混凝土施工配合比进行徐变试验，并用优化方法进行了拟合计算，给出了两种配合比混凝土徐变度的计算公式，介绍了相应的混凝土松弛系数计算方法。应用该方法对荆州长江公路大桥主梁混凝土的应力松弛系数进行了计算，为该桥的设计和施工提供了科学的依据。     

考虑季节性温湿变化的混凝土桥梁徐变计算模型研究

为研究温湿变化对混凝土桥徐变效应的长期影响,建立考虑季节性温湿变化的混凝土桥徐变计算模型。该模型以卢志芳模型为基础,选取我国6个典型温湿度特征城市,基于徐变系数非减原则,建立温湿度时变函数,利用多项式累加和积改进卢志芳模型,得到改进徐变模型。将该模型应用于某预应力混凝土连续梁桥(假设该桥分别位于6个城市)10年徐变效应分析中,计算温湿变化、单温变及单湿变下的徐变效应,与规范结果对比表明:在大温湿变化地区,改进徐变模型计算的徐变系数较规范结果增大1.8%(成都)~10.1%(太原),跨中挠度较规范结果最大增加11.8%(太原),温湿变化对徐变效应影响较大;改进徐变模型计算的徐变系数随时间逐渐增长,克服了卢志芳模型在温湿变化较大时可能出现徐变系数下降的缺陷。     

横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的模型试验研究

根据工程实际需要,提出横向分段施工预应力混凝土斜箱梁结构的施工方式,并对此施工方式的箱梁桥和整体浇筑的箱梁桥进行模型试验研究与有限元计算。通过各种工况的试验加载,及对实测得到的试验数据（挠度和应变）数理统计、图表分析比较和相应的有限元分析,定量比较了两者的受力性能差异,即混凝土开裂前,横向分段施工预应力混凝土斜箱梁的挠度比整体浇筑斜箱梁的挠度约大5．3％,纵向应变比整体浇筑斜箱梁的纵向应变大13．5％,湿接缝的纵向应变是整体浇筑施工斜箱梁的纵向应变的59％。横向分段施工预应力混凝土斜箱梁截面上存在着预应力的应力重分布,此重分布应力对湿接缝的混凝土受拉变形产生了抑制作用,且现有的有限元通用程序尚无法计算此应力重分布值的大小、     

混凝土收缩徐变在连续刚构桥施工中的影响分析

利用有限元分析方法,对三跨预应力混凝土连续刚构桥的悬臂施工过程进行了数值模拟,分别计算了在不同徐变计算模式下的施工预拱度,研究混凝土收缩徐变对施工预拱度的贡献和不同徐变计算模式对施工预拱度的影响;另外,分别计算考虑混凝土收缩徐变和不考虑混凝土收缩徐变两种情况下的桥梁结构内力,分析了混凝土收缩徐变在桥梁悬臂施工期间对结构内力的影响。研究结果表明:混凝土收缩徐变对连续刚构桥施工预拱度有较大影响,且不同徐变计算模式对施工预拱度影响不同;在桥梁合龙前,桥梁结构为静定结构,若忽略钢筋和预应力筋的约束影响,混凝土收缩徐变对结构内力没有影响。     

苏通大桥连续刚构桥主梁混凝土徐变试验研究

为获得苏通大桥连续刚构桥主梁所用C60高强高性能混凝土的徐变规律,在自然环境条件下开展了不同加载龄期配筋混凝土的徐变试验。对短期徐变试验数据分析得出,5 d和7 d加载龄期的徐变发展较快,当条件许可时,建议推迟实桥节段张拉龄期,以减小早期徐变,从而减小预应力损失。长期试验结果表明,配筋高强高性能混凝土的徐变小于现行桥梁规范公式计算值,徐变发展进程也与现行桥梁规范不同。根据大量的试验结果,采用非线性回归方法对现行桥梁规范徐变计算公式进行了修正,得出实桥所用混凝土的徐变预测公式。利用该公式对分批加载的试验试件进行了计算,计算结果与试验结果符合较好。徐变试验结果和修正的徐变预测公式可为实桥的设计和施工提供参考。     

基于苏通大桥混凝土短期试验结果的徐变预测模型修正

为提高混凝土长期徐变预测精度,通过对不同加载龄期的苏通大桥用3组高强混凝土进行徐变试验,根据1个月内的试验结果,采用不同方法对ACI 209R,CEB-FIP 1990和B3徐变预测模型分别进行修正,通过比较变异系数及1年徐变试验结果,分析不同修正后模型的预测精度,结果表明,对于苏通大桥用高强混凝土,修正B3徐变模型具有最高的预测精度。     

高强混凝土收缩徐变试验及预测模型研究

通过苏通大桥连续刚构所用高强混凝土的收缩徐变试验,以及其他几组不同强度等级的高强混凝土收缩徐变试验,探讨了目前常用收缩徐变模型对高强混凝土收缩徐变的适用性。试验结果表明,高强混凝土的徐变系数一般低于常用的徐变模型预测值;而现桥规采用的CEB-FIP90收缩模型有低估高强混凝土收缩发展的危险,并且,随着混凝土抗压强度的提高,预测精度有降低的趋势。针对高强混凝土收缩徐变的特点,提出了考虑混凝土强度因素的修正收缩、徐变模型。最后运用B3变异系数法比较了这几种模型预测高强混凝土收缩徐变的精度,比较结果表明,修正收缩、徐变模型对高强混凝土收缩徐变预测的精度相对于现有模型有较大提高。