体外预应力箱梁桥转向块配筋设计分析

文章对重庆某体外预应力箱梁桥转向块利用拉压杆模型法进行配筋设计.根据体外预应力箱梁桥转向块的主应力矢量图和主应力云图确定转向块设计的B区和D区,然后运用"弹性应力法"和"拓扑优化法"相结合的方法建立了转向块D区设计的拉压杆模型.再由平衡条件算出拉杆和压杆内力,根据美国ACI-318-05结构设计规范的有关设计公式、规定进行转向块D区的配筋设计和压杆承载力检验.最后,给出了体外预应力箱梁桥转向块相应的配筋设计建议.     

利用压杆一拉杆模型进行结构混凝土的评估和加固

介绍了利用压杆一拉杆模型对现有结构混凝土承载力的评估及加固方法,运用实例论述了压杆-拉杆模型在制订结构混凝土加固工程方案中的具体应用.     

利用压杆—拉杆模型进行结构混凝土的评估和加固

介绍了利用压杆-拉杆模型对现有结构混凝土承载力的评估及加固方法，运用实例论述了压杆-拉杆模型在制订结构混凝土 加固工程方案中的具体应用。     

短悬臂盖梁柔性拉压杆模型分析研究

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362-2018）基于应力扰动区（D区）刚性拉压杆模型给出了短悬臂盖梁承载能力极限状态的计算方法,但对于正常使用极限状态抗裂验算未进行规定。如果按刚性拉压杆模型进行抗裂验算,则拉杆钢筋的应力往往偏大,配筋将过于保守。实际上拉杆和压杆刚度相差较大,按有限变位的柔性拉压杆模型推导了拉杆拉力的计算公式,并结合工程实例采取有限元实体模型进行验证,结果表明柔性拉压杆模型计算结果精度更高,与有限元分析结果更吻合,相关结论可供类似工程参考。     

压杆-拉杆模型在混凝土结构设计中的应用

介绍了利用压杆－拉杆模型进行混凝土结构设计的方法，阐述了模型的选择，压杆，拉杆及节点区内力的计算和应力限值，提供了设计步骤和模型示例。     

结构混凝土通向协调设计的压杆-拉杆模型

提出了对所有结构类型和其所有部件都采用统一的、协调一致的设计概念,以改变过去对结构的某些部分的设计过于精细,而对另一些部门则凭经验办事的不合理现象.这种协调一致的概念是以切合实际的物理模型为依据的.压杆-拉杆模型是熟知的桁架相似法的扩充和推广,它适用于钢筋混凝土和预应力混凝土的各种结构和结构的各部分,包括应变为线性分布及非线性分布部分、几何连续及不连续部分.介绍了压杆-拉杆模型设计的原理和方法及其应用实例.     

拓扑优化拉杆—压杆模型在索塔锚固区的应用

为改善传统索塔锚固区拉杆—压杆模型的精度,采用密度法对传统模型进行拓扑优化.将连续介质离散为若干有空穴的单元,设定拓扑优化方向(体积减小率)进行迭代,得到相对密度趋近于1的单元,即找到最有效的荷载传递单元和路径,从而获得精确的拉杆、压杆面积和角度.将该方法应用于索塔锚固区强度校核中,以迫龙沟特大桥为例进行说明.采用通用软件ABAQUS建立该桥上塔柱索塔锚固区节段模型,通过拓扑优化获得节段有效传力区域退化模型,求解模型中拉杆、压杆及节点强度,并采用AASHTO规范校核,结果表明杆件及节点强度均满足要求.     

拉压杆理论在钢筋混凝土结构设计中的应用

在调研分析、介绍拉压杆基本理论的基础上,着重阐述了拉压杆理论的研究成果及其在混凝土结构设计中应用需要注意的一些事项.拉压杆理论的设计思想是直接依据有限元程序分析得到的结构内部应力分布图及应力曲线图,分析出整个结构内部的“力流”,将同一方向上主要承受压应力的混凝土区用压杆模拟,而主要承受拉应力的区域用拉杆模拟,交汇区以结点模拟,建立一个替代原结构拉控压杆模型.     

结构混凝土通向协调设计的压杆—拉杆模型

提出了对所有结构类型和其所有部件都采用统一的、协调一致的设计概念，以改变过去对结构的某些部分的设计过于精细，而对另一些部门则凭经验办事的不合理现象。这种协调一致的概念是以切合实际的物理模型为依据的，压杆-拉杆模型是熟知的桁架相似法的扩充和推广，它适用于钢筋混凝土和预应力混凝土的各种结构和结构的各部分，包括应变为线性分布及非线性分布部分、几何连续及不连续部分。介绍了压杆-拉杆模型设计的原理和方法及其应用实例。     

斜拉桥索塔锚固区前壁竖向拉-压杆模型

对斜拉桥箱形截面索塔塔壁预应力锚固体系,采用拉-压杆模型方法对拉索直接锚固的塔柱前壁进行研究.以力法为手段,依据拉-压杆模型的优化原理,确立了体内单锚的拉-压杆模型.以单锚拉-压杆模型为基础,初步构建前壁的拉-压杆模型.取z为拉杆(T3)与结点(1)间的竖向距离,采用力法建立以z为函数的拉杆内力的表达式,利用拓扑优化成...     

体外预应力桥梁锚固块构造分析及拉压杆模型法配筋研究

采用3种有限元分析模型进行体外预应力桥梁锚固块的应力分析,分别考虑角钢、钢垫板、体外预应力钢管,钢筋网和分布钢筋对锚固块的影响,并对3种有限元模型计算结果进行分析对比。另外,对单孔锚固的T梁锚固块直接利用美国ACI-318-05混凝土结构规范中的拉压杆模型进行配筋设计;对多孔锚固的箱梁锚固块,忽略横向应力和竖向应力的相互影响,利用弹性应力法建立箱梁锚固块的横向和竖向配筋的拉压杆模型进行配筋设计。研究结果表明,在体外预应力锚固块与主梁相接部位中设置角钢有效地降低了这一位置由于大吨位张拉力引起的应力集中;设置了钢垫板、角钢、体外预应力钢管以及锚固区钢筋网和分布钢筋后,锚固区是安全的。因此,运用拉压杆模型法对体外预应力锚固块的配筋设计是合理可行的。     

基于拉压杆模型的梁托牛腿设计分析方法

借鉴国外规范,构建了梁托牛腿的拉压杆模型,对梁托牛腿进行受力分析,明确了设计过程中需重点关注验算的拉杆。通过试验验证,表明该拉压杆模型方法可以较为便捷、可靠、有效地预测梁托牛腿的极限承载力,为梁托牛腿的设计提供参考。     

九桩双薄壁墩厚承台空间桁架模型现场试验研究

为进一步研究大型桥梁工程中常见的大型桩基厚承台的受力性能,根据规范建立新疆伊犁河特大桥九桩双薄壁墩承台空间桁架计算模型,对承台内部应力进行了现场测试,并对测试结果进行分析.结果表明,本工程九桩承台属于厚承台范畴,内部完整应力流可近似为一个理想的桁架,即:以主压应力混凝土区为压杆,桩顶区域的受拉钢筋为拉杆的空间桁架模型;承台开裂之前,混凝土拉杆效应不可忽略,但随着裂缝的开展,受拉区混凝土逐渐退出工作;采用空间桁架模型进行设计符合厚承台受力机理,具有更好的合理性.     

混凝土结构拉-压杆模型的检算方法

比较了各国规范关于压杆和结点区混凝土的有效抗压强度系数的取值,结合拉-压杆模型的特点,给出了模型检算的详尽计算公式,并指出了模型优化的必要性和模型优化的多种手段。检算方法易于普通桥梁设计者掌握应用。     

预应力受弯截面的统一设计法

在ACI 318-95的附录B中,加入了把钢筋混凝土和预应力混凝土受弯、受压构件进行统一设计的条款.根据它们在极限状态下的特性,该条款试图把二者的强度设计统一起来.新条款影响到挠曲构件的最大配筋率,强度折减系数φ和弯矩重分配.新的设计方法将通过设计实例加以说明.新的方法规定了一个过渡区间,在这段区间内,用于强度计算的强度折减系数与最外层受拉钢筋的应变呈线性变化.当所设计截面属于这个区间时,则需采用迭代法.另外,还给出了一些辅助方法以简化设计.     

欧洲规范拉-压杆模型设计分析

随着中国交通建设企业逐步走出国门,欧洲规范也更多地应用到海外项目中。该文详述了欧洲规范EN 1992-1和EN 1992-2中拉-压杆模型的设计原理和方法,对拉压杆模型的强度计算表达式、考虑的主要影响因素作了深入解析。在此基础上与中国规范相关内容进行了全面对比,并进行了实例计算验证。     

中欧标准关于桥梁结构拉-压杆模型设计方法的异同

拉-压杆模型设计法因其力学概念清晰,设计计算简便,受到国内外广泛关注,欧美等技术发达国家先后将其纳入混凝土结构设计标准。我国新修订的JTG 3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》已将其正式引入。全面介绍拉-压杆模型的设计原理、建模原则、实施步骤与校验方法,并以一混凝土桥墩支座设计为例,对比中欧标准关于拉-压杆模型设计方法的异同点,以期对工程设计人员了解欧洲标准有所帮助。     

某预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应研究

本文采用《桥涵设计通用规范》(以下简称中交04)、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(以下中铁05)及欧洲混凝土委员会和国际预应力混凝土协会《CEB-FIP标准规范》(以下简称CEB-FIP1990)、美国混凝土学会《ACI209规范》(以下简称ACI209规范)中涉及的四种计算模型对某预应力混凝土连续刚构桥收缩徐变效应进行研究,通过MIDAS有限元模拟对该桥施工及运营各个阶段的收缩徐变进行分析,重点考虑在收缩徐变对该桥结构产生的影响,并比较不同规范计算模型下的收缩徐变差异。     

预应力混凝土简支箱梁受力性能足尺模型试验

对一座30m跨径的预应力混凝土简支箱梁进行了足尺模型破坏性试验,根据试验结果对其受力过程、裂缝分布、延性性能等进行分析;用5种相关规范对箱梁抗弯极限承载力及正常使用极限状态下的变形、裂缝进行验算,以此评估规范中相应计算公式的适用性;最后编制程序对箱梁包括卸载过程在内的全过程受力性能进行了参数分析。结果表明:ACI 318M-05,CEB-FIP MC90规范基本能反映箱梁正常使用极限状态下的变形性能;GB 50010—2002,TB 10002.3—2005规范基本能反映预应力混凝土足尺模型箱梁的裂缝特性;预应力筋的配筋率、张拉系数及预应力度对箱梁的延性影响较为明显。     

强受扭损伤箱梁加固后的压弯性能研究

为研究某特大跨双索面混凝土斜拉桥因火灾致强受扭损伤的混凝土箱梁能否修复使用,对强受扭损伤加固后主梁的压弯刚度、扭转刚度及抗弯极限承载力开展了模型试验研究,评估灌浆-锚钢加固对主梁的压弯刚度及扭转刚度的影响。依据常用规范公式对箱梁抗弯极限承载力及正常使用极限状态下的变形、裂缝特征进行验算,评估规范中相应计算公式的适用性,并对加固箱梁在压弯荷载作用下的破坏形态进行对比分析。结果表明:灌浆-锚钢加固能有效地提高弯扭剪复合受力下箱梁的压弯刚度及扭转刚度;在压弯荷载作用下,加固梁的最终破坏形态为箱梁底板拉裂至钢筋屈服破坏,顶板混凝土没有被压溃,腹板锚贴钢板基本无损坏,但顶板锚贴钢板与混凝土界面发生了剥离现象,钢绞线未被拉断;GB50010—2010、JTG D62—2012、ACI318M-05规范均能较为准确地计算箱梁的抗弯极限承载力,ACI318M-05规范计算试验梁在正常使用极限状态下的跨中挠度值与实测值较为接近,基本能反映预应力混凝土箱梁正常使用极限状态下的变形性能;GB50010—2010规范计算试验梁的最大裂缝宽度和裂缝间距与实测值均较为接近,基本能反映预应力混凝土大比例缩尺箱梁的裂缝特性。