Structural Behavior of Continuous Prestressed Steel Fiber Reinforced High Strength Concrete Beam

The flexural behaviors of continuous fully and partially prestressed steel fiber reinforced high strength concrete beams are studied by experiment and nonlinear finite element analysis. Three levels of partial prestress ratio (PPR) are considered, and three pairs of two-span continuous beams with box sections varying in size are designed. The major parameters involved in the study include the PPR and the fiber location. It is concluded that the prestressed high strength concrete beam exhibits satisfactory ductility; the influences of steel fiber on the crack behaviors for partially prestressed beams are not as obvious as those for fully prestressed ones; steel fibers can improve the structural stiffness after cracking for fully prestressed high strength concrete beams; the moment redistribution from mid-span to intermediate support in the first stage should be mainly considered in practical design.     

基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法

为了简化部分预应力混凝土梁的设计过程, 减少设计试算的次数, 缩小预应力筋用量的取值范围, 提出了基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法; 从正常使用状态的裂缝宽度出发, 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) (简称《公路规范》) 中对裂缝宽度的规定, 通过最大裂缝宽度求解受拉区普通钢筋的应力, 并建立关于开裂截面中性轴高度的一元三次方程; 根据预应力筋的有效应变要求, 结合《公路规范》中最小配筋率的规定, 得到了预应力筋用量的上、下限; 给出了设计方法的主要步骤和具体验算过程, 并设计了1根T形截面试验梁, 以验证设计方法的合理性。研究结果表明: 验算梁的抗弯承载力及预应力筋用量的上、下限满足规范要求; 试验梁的荷载与挠度基本呈现三折线关系, 在外荷载为50.0kN时, 试验梁跨中出现裂缝, 外荷载为128.5kN时, 试验梁受拉普通钢筋屈服, 外荷载为157.8kN时, 试验梁跨中混凝土压碎破坏, 试验梁总体呈延性破坏特征, 满足承载性能要求; 在受拉普通钢筋屈服前, 试验梁实测最大裂缝宽度为0.18mm, 未超过预估的最大裂缝宽度0.20mm, 满足正常使用要求。可见, 提出的设计方法合理、可行, 能够简化部分预应力混凝土梁的设计过程。      

预应力混凝土梁非线性分析单元模型

为了能够准确有效地分析混凝土梁中预应力钢筋的力学性能,模拟结构中存在的普通钢筋、预应力直线钢筋和预应力曲线钢筋,提出了一种预应力混凝土梁非线性分析的单元模型。应用有限元理论,采用全拉格朗日列式的三维杆单元模拟预应力钢筋;采用实体退化组合壳单元模拟结构;应用钢筋单元和混凝土单元之间的位移场关系形成钢筋对混凝土单元的贡献,将预应力钢筋对结构的作用直接反映在单元模型内部。预应力混凝土T梁的破坏过程模拟结果表明梁的跨中挠度计算结果和试验实测数据吻合,单元模型有效地反映了预应力束的力学性能。     

后张法预应力混凝土梁板张拉施工中的常见病害与防治

后张法预应力混凝土梁板在张拉施工过程中,经常会出现一些施工病害。就后张法预应力混凝土梁板施工中常见的问题提出相应的预防和解决措施,对现场施工时确保梁板整体施工质量达到优良具有一定的参考价值。     

后张法预应力混凝土梁板张拉施工中的常见病害与防治

后张法预应力混凝土梁板在张拉施工过程中,经常会出现一些施工病害。就后张法预应力混凝土梁板施工中常见的问题提出相应的预防和解决措施．对现场施工时确保梁板整体施工质量达到优良具有一定的参考价值。     

预应力桥梁开裂后的静力挠度试验分析

从预应力混凝土梁的实测弯曲裂缝参数着手,根据裂缝特征沿主梁纵向分布的不同,运用相似裂缝的处理原则,将主梁划分为阶梯形刚度分布梁,基于裂缝特征计算开裂预应力混凝土梁各开裂区段的有效刚度,给出基于阶梯形刚度特征的开裂预应力混凝土简支梁挠度的计算方法,计算各级荷载下开裂预应力混凝土梁的挠度,并与试验值进行对比。     

预应力混凝土异形连续箱梁空间分析

随着立交桥工程的增多,分析和研究预应力混凝土异形连续箱梁空间结构问题具有非常实际的意义.针对预应力混凝土异形连续箱梁结构及受力特点,总结和阐述了当前混凝土异形连续箱梁结构力学分析的方法,在此基础上应用梁格系理论对应力混凝土异形连续箱梁结构的一般受力问题进行了探讨,注重分析了结构的预应力效应.     

预应力CFRP板加固钢筋混凝土T梁数值分析

采用预应力CFRP板加固钢筋混凝土T梁,可以改善加固梁的力学性能。采用有限元分析软件ANSYS,对预应力CFRP板加固钢筋钢筋混凝土T梁进行了数值模拟分析,研究了预应力CFRP板加固与非预应力CFRP板加固对钢筋混凝土T梁力学性能的影响,在此基础上分析了部分参数对预应力CFRP板加固钢筋混凝土T梁的影响。     

现浇悬臂施工预应力混凝土连续梁的合拢及力学浅析

现浇悬臂施工预应力混凝土连续梁的合拢是连续梁施工中的关键工序，合拢工序不同．将会在结构中产生不同的最终恒载内力。因此有必要介绍现浇悬臂施工预应力混凝土连续梁的合拢程序及技术措施，并进行相关的合拢力学分析。     

部分预应力混凝土梁设计中几个问题的试验与分析

本文根据两组翼缘宽比梁高为1的工字形和T形截面部分预应力混凝土梁的试验结果,分析了非预应力钢筋采用Ⅲ级钢筋的可能性;非预应力钢筋中应力变化特点;翼缘剪力滞后影响;不同截面形式对名义拉应力的影响;裂缝计算等问题。并提出有关建议。     

横向预应力对箱梁混凝土桥梁的影响分析

当混凝土桥梁桥面宽度较大的时候,结构在重力及荷载的作用下会产生纵向裂缝,施加有效的横向预应力可以显著地限制这类裂缝的产生和发展,对于桥梁的耐久性和使用性以及桥面的行车安全都有积极的作用。利用有限元方法,分析了横向预应力对混凝土箱梁的影响范围和影响大小,希望对既有预应力混凝土桥梁的改造和新建预应力混凝土桥梁的设计提供一定的参考和帮助。     

预应力砼连续箱梁质量控制的关键因素分析

预应力砼连续梁一般都是作为全预应力结构进行设计,准确确定预应力度极为重要。研究预应力砼连续箱梁质量控制的关键因素,对工程施工有一定的指导作用。     

有黏结预应力梁中预应力筋的几何非线性分析

以常规的非线性平面梁元平衡方程为基础,将预应力束视为两端通过刚臂与混凝土梁元节点连接的平面杆元,在局部坐标系(随转坐标系)中计入预应力,根据刚臂在受力后只有刚体运动而本身不变形的特点,采用微分方法导出其在结构坐标系中的切线刚度矩阵,从而获得混凝土梁元与预应力束杆元在结构坐标系中的组合单元切线刚度矩阵;编制了程序,对预应力钢筋混凝土悬臂梁进行几何非线性分析;与ANSYS计算结果比较表明,提出的方法在非线性程度很高时仍能获得高精度数值解,具有对单元数量不敏感,预应力作为非保守荷载的特点容易被计入的优点。     

基于混合壳单元法预应力混凝土T梁的受力性能

为了准确预测与评估预应力混凝土T梁的力学性能,利用混合壳单元建立了T梁有限元计算模型,对T梁从完好状态至破坏状态的力学行为进行了非线性分析。T梁中弯曲预应力钢筋采用组合壳单元模型,应用虚功原理推导了其对组合壳单元刚度矩阵的贡献,梁底平直预应力钢筋采用分层壳单元模型;利用Owen双参数屈服准则和Hinton压碎准则描述混凝土材料非线性特性,采用双折线本构模型模拟钢筋材料。分析结果表明:混合壳单元法计算结果与试验结果吻合良好,弹性阶段的T梁刚度折减不明显,非线性阶段刚度发生明显折减,跨中预应力钢筋应力增长幅度最大,因此,混合壳单元法对预应力混凝土T梁力学行为分析是有效的。     

Relationship between Moment and Curvature of Partially Prestressed Concrete Members

The ductility of partially prestressed concrete structure can take the full advantage of materials largest potential energy, and make people design structures all the better. An important consideration of ductility analysis is to find out the moment-curvature relationship of partially prestressed concrete member section, which has been derived in this paper.     

枕下套靴硬化对预应力配筋弹性长枕强度影响

在对预应力混凝土轨枕进行强度计算时,通常将混凝土轨枕简化为梁单元或建立未施加预应力的混凝土枕空间有限元模型,这种方法无法体现轨枕在实际预应力配筋下的真实应力.本文建立了能够考虑轨枕实际截面尺寸和预应力配筋的新型计算模型,对预应力轨枕受力与变形进行了分析,并与未配筋情况的轨枕受力进行了对比,说明建立这种新型计算模型的必要性.利用新型计算模型,对地铁用长枕套靴式减振轨道枕下套靴硬化对轨枕强度影响的问题进行了分析,得出了枕中裂纹产生原因,并给出了套靴硬化的限值.     

钢筋用量对体外预应力混凝土梁力学性能的影响分析

利用全过程分析的方法,进行了体外预应力钢筋和普通钢筋用量对体外预应力混凝土梁力学性能影响的定性分析。     

预应力度对简支梁桥上拱的影响

对于预应力混凝土(PC)受弯构件,施加预应力将使其产生向上的反拱挠度,预应力度的大小直接影响着预应力混凝土构件上拱值。依托出现明显上拱问题的渝黔高速公路K44平摊子大桥,利用其设计参数,分析部分预应力A类构件和B类构件2种预应力度时所产生的不同上拱度值,得出预应力度对PC简支梁桥上拱的影响。分析表明,预应力度过大将导致梁体产生过大的上拱值。     

横张预应力砼梁试验研究

以红槽房大桥为依托工程, 对３０ ｍ 跨径横张预应力砼足尺梁的工艺和性能进行了试验研究, 验证了该技术的可行性和合理性, 分析了其技术经济效益, 预期了其推广应用前景     

波形钢腹板PC组合箱梁桥的正截面抗弯计算

分析波形钢腹板组合箱梁受力特性的已有研究成果,根据弯曲理论推导出波形钢腹板PC组合箱梁桥正截面抗弯计算公式,并给出相应的算例。研究证明,该计算方法简单可行。