折线配筋先张梁折点半径优化

为了深入研究折线配筋先张梁的力学性能,以Ansys有限元分析软件为工具,采用分离式模型,建立了基于三维实体预应力筋单元的折线配筋先张梁非线性有限元分析模型,分析了折点半径R对折点处应力状态的影响规律,对影响先张梁折点局部应力集中现象主要因素的预应力筋折点处圆曲线半径进行了优化;并综合考虑了工程实际中的构造要求等多方面因素后,选定R=600mm为预应力筋折点最优半径,为先张梁力学性能进一步的实验研究与理论分析打下了基础。     

折线配筋先张梁中弯起器的模拟及其对局部应力的影响分析

为了深入研究折线配筋先张梁的力学性能,从功能与作用方面找到了各种弯起器的共性,从力学角度分析出弯起器在力学上所起的实质作用,为有限元分析中弯起器的简化模拟提供了一个较好的思路.之后以Ansys有限元分析软件为工具,采用分离式模型,建立了考虑弯起器作用的折线配筋先张梁非线性有限元分析模型,分析了考虑弯起器时先张梁折点部位局部应力分布状态,对比不考虑弯起器的应力分布状态后认为:弯起器除了起到对曲线预应力筋进行起弯、导向、定位、成形作用外,对先张梁预应力筋折点部位局部应力分布状态、局部最大应力都有一定的改善作用.     

混凝土结构有限元分析中预应力筋模拟的新思考

在采用菲线性有限元法方法对折线配筋预应力混凝土先张梁局部应力状态进行研究的过程中,发现当预应力筋为曲线筋时,采用常规线性单元对其进行模拟的方法将由于横向上线性单元与三维实体单元进行耦合导致一种天然的应力集中现象,产生横向单元划分尺度对局部应力分析结果产生较大影响的问题.为从构造上消除这种应力集中现象,全面思考后决定选用实体单元对曲线预应力筋进行模拟.分析结果表明:采用实体单元对曲线预应力筋进行模拟时,将完全解决采用线性单元模拟曲线预应力筋时存在的问题,建立的模型科学实用,计算结果真实可靠.     

新型弯起器研制及其对钢铰线力学性能影响Ⅰ:强度与延性

为了消除"折点"效应,改善折线配筋先张梁弯起器部位钢绞线的应力状态,选用优选半径R=600 mm为导向半径,采用导向构件与支撑心轴的组合构件代替原导向辊,设计并研制了构造简洁、拼装灵活的新型折线配筋先张梁弯起器。为了研究新型弯起器对钢绞线力学性能的改善作用,采用试验方法,研究了采用不同导向半径R及不同弯折角度θ时,弯起器对钢绞线极限强度、延性性能的影响规律,并深入分析了试验现象与影响规律的产生机理。试验结果表明:随着R的增大钢绞线强度与延性性能的折减效应呈对数曲线趋势减小,当R≥100 mm时,R与θ的变化对钢绞线力学性能的影响较小;说明弯起器导向半径R在满足结构尺寸与构造要求前提下应尽量取大值,受限时也不宜小于100 mm,从而验证了新型弯起器的科学性。     

35m折线配筋先张梁施工技术研究和应用

以公路35 m折线配筋先张梁为工程背景,介绍了弯起器、先张法长线台座和短线台座的设计、应用和比较,预应力筋张拉和放张工艺研究和实施。通过施工和试验表明,中、大跨度预应力混凝土梁的折线配筋先张法施工技术是可行的。     

预应力钢混凝土组合梁预压应力分布研究

针对体外预应力钢箱混凝土组合连续梁,建立了后张法预压应力在组合连续梁端头向全截面传递的力学模型,根据剪力连接件荷载一滑移本构关系及对称截面处的界面滑移为零等的边界条件,解得混凝土翼板轴向预压应力分布函数。进行了一根体外预应力钢箱一混凝土组合连续梁负弯矩区直线预应力筋及通长折线预应力筋张拉试验,得到的分布函数与试验数据比较吻合。试验及计算表明,影响预压应力分布的主要因素是钢梁与混凝土翼板之间的约束作用。从预应力锚固点到中支座对称点,预压应力逐渐减小,预应力筋越长,预压应力降低趋势越平坦。     

预应力钢混凝土组合梁预压应力分布研究

针对体外预应力钢箱混凝土组合连续梁,建立了后张法预压应力在组合连续梁端头向全截面传递的力学模型,根据剪力连接件荷载-滑移本构关系及对称截面处的界面滑移为零等的边界条件,解得混凝土翼板轴向预压应力分布函数.进行了一根体外预应力钢箱-混凝土组合连续梁负弯矩区直线预应力筋及通长折线预应力筋张拉试验,得到的分布函数与试验数据比较吻合.试验及计算表明,影响预压应力分布的主要因素是钢梁与混凝土翼板之间的约束作用.从预应力锚固点到中支座对称点,预压应力逐渐减小,预应力筋越长,预压应力降低趋势越平坦.     

长门特大桥塔梁墩固结区局部构造设计参数分析

长门特大桥主桥为主跨550m的双塔双索面混合梁斜拉桥,H0梁段与桥塔塔柱及下横梁整体浇筑形成塔梁墩固结体系,其局部构造和受力模式均较复杂。为研究该桥塔梁墩固结区应力分布情况及设计参数的影响性,指导设计优化,采用ANSYS有限元软件建立该桥塔梁墩固结区局部结构实体模型,分析固结区的应力,以及固结区几何构造参数和横向预应力钢束、U形预应力钢束等配筋参数对固结区受力性能的影响。结果表明:塔梁墩固结区局部应力均在规范容许范围内;塔梁墩固结区主梁顶板、下横梁底板厚度等参数变化对其局部应力分布影响较小;等倍数整体调整预应力钢束中的钢丝数目将增大较大拉应力分布范围,原设计预应力配筋参数合理;为便于施工、减小较大拉应力分布范围,可去除人洞处的U形预应力钢束,在间距较大处增加钢束,作为优化设计方案。     

泵闸工程折线形底板基底应力分布特性分析

选取上海市已建成运行规模最大的排涝泵闸为例,采用材料力学法、材料力学与刚体平衡结合算法、有限单元法计算,研究了软土地区折线形底板基底应力在折点处的应力集中现象,分析得出折线形底板基底应力分布特性;通过对基底应力在不同上部荷载、折线倾角、地基弹模等影响因素下的敏感性分析,总结变化规律,为类似工程结构优化设计提供参考.     

石板坡长江大桥钢混结合段局部应力分析

结合石板坡长江大桥的设计及施工特点,运用大型有限元软件ANSYS建立了石板坡大桥钢混结合段结构分析的空间有限元模型,钢箱梁用shell63壳单元模拟,混凝土箱梁用solid95实体单元模拟,预应力钢绞线用link8单元模拟,并采用约束方程模拟预应力筋和混凝土间的粘结作用.根据运营过程中的最不利荷载工况,分析了钢混结合段在4种工况下的应力状态,检验了设计的安全性与合理性.结果表明,除钢箱梁锚垫板下预应力管道支承钢板以及与混凝土箱梁结合面折角处存在应力集中现象、部分拉应力超出混凝土的抗拉强度外,结构总体受力合理,内部应力满足设计要求;鉴于钢混结合段的构造与受力都很复杂,建议在此部分的混凝土箱梁采用钢纤维混凝土作为加强措施.     

无黏结预应力筋极限应力增量试验分析

从技术的角度讨论了无黏结预应力混凝土结构应用于桥梁工程的可行性,以推进无黏结预应力技术在桥梁工程中的应用.通过模型试验研究,建立了无黏结预应力筋应力增量与综合配筋指标,混凝土相对受压区高度与综合配筋指标的关系式.同时为满足承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求,必须对无黏结部分预应力混凝土受弯构件进行合理设计,建立了无黏结部分预应力混凝土极限应力增量分析方法.     

体外预应力混凝土桥梁弯曲性能非线性分析

本文建立了体外预应力混凝土桥梁非线形有限元分析模型。模型除了考虑了一般混凝土结构具有的材料非线性和几何非线性外,还考虑体外预应力混凝土结构特有的二次效应以及预应力筋在转向块处的滑移,并对体外预应力筋在多个转向块处发生滑移的情况给出了分析方法。根据此有限元分析模型,使用面向对象的方法编制了有限元分析程序EPA。最后使用此程序对体外预应力混凝土梁的弯曲性能进行了参数分析,所分析的参数包括体内体外混合配筋、二次效应、接缝和体外预应力筋在转向块处的滑移等。     

混张工艺制作先张折线预应力混凝土构件的设想

在现有的先张法实践中，张拉的预应力筋一般均为直线形式。为了使预应力布筋和结构的弯矩包络图尽可能匹配，提出利用张拉台座制作折线预应力构件的新构想，并根据折线布筋的特点提出了混张的张拉工艺。对于先张法预应力结构的发展具有一定的理论和实践意义。     

任意配筋条件下体外预应力混凝土简支梁极限分析

通过对具有任意配筋形式的体外预应力混凝土简支梁的载面变形参数沿梁长变化的分析，确定了截面变形及其沿梁长方向的变化规律，从而准确得出锚固点和转向点的位移及体外素的应力。根据各控制截面的变形特点，推导出控制截面的内力平衡方程及其求解方法，较全面地考虑了非预应力钢筋对结构工作性能的影响。通过简单的迭代计算，给出不同转向方式和加载形式下，求解具有任意非预应力钢筋的体外索间支梁极限状态的方法，并对该方法进行了试验验证。     

混凝土连续梁桥空心墩墩顶局部应力分析

大跨度预应力混凝土连续梁桥桥墩是结构的关键部位之一,桥墩墩顶截面的受力很复杂。本文通过建立某连续梁桥空心墩的空间有限元模型,分析了空心墩在竖向荷载及温度荷载作用下的墩顶局部应力分布特征,指出在墩顶对称轴附近存在较大拉应力,特别在墩实体过渡段下部;而且在骤然降温时,桥墩外表面出现较大横向拉应力。因此要注意配筋,防止出现裂缝。     

折线先张预应力混凝土梁施工阶段性能试验研究

对3根折线先张和1根抛物线后张的7.5 m跨预应力混凝土梁施工阶段各项预应力损失、放张(或张拉)后试验梁跨中截面有效应力、瞬时反拱及初期反拱等进行了试验测定和对照,并与<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>(JTG D62-2004)(以下简称<规范>)中的理论推算值进行了对比分析,得出了折线先张梁施工阶段性能参数的数值规律,可为该类桥梁设计或施工提供参考.     

部分预应力高强混凝土梁无粘结筋极限应力及承载力的计算方法

通过１５根单调荷载和１１根低周重复荷载作用的无粘结部分预应力高强混凝土梁的试验研究，探讨了综合配筋指标、跨高比、荷载作用方式对预应力筋应力增量和极限承载力的影响，建立了无粘结预应力筋应力增量与综合配筋指标，混凝土相对受压区高度与综合配筋指标的关系式，对受压区混凝土应力等效模式进行了探讨，给出了两种无粘结部分预应力高强混凝土梁正藿面极限承载力的计算公式，计算结果与试验结果吻合较好。     

折线配束的先张预应力混凝土50 m T梁的施工技术

大跨径折线配束的预应力混凝土先张梁片在国内属首次应用,本文着重介绍50mT梁折线配束先张台座、弯起器的设计安装及预应力束的张拉与放张,为先张折线配束的预应力混凝土大跨径梁片预制提供参考。     

先张法折线配筋预应力混凝土T梁施工监测

先张法折线配筋预应力混凝土可以避免后张法中可能出现的堵孔、压浆不密实、预应力失控等影响结构质量与耐久性的问题,又能有效地控制混凝土斜裂缝的发展,因此有广泛的应用前景。某大桥采用50 m折线配筋预应力混凝土先张T梁。该文介绍了对其施工过程所进行的监测。结果表明,钢绞线在张拉过程中,预应力总损失为5.57%,张拉台座安全可靠。     

填料应力控制的预应力筋预拉力的合理取值

预应力加筋土挡墙内部的应力分布影响挡墙的力学性能,控制预应力筋的拉力值可以有效控制加筋区的应力分布。首先研究了该类型挡墙的数值模拟方法,将其结果与模型试验结果对比验证了数值模拟方法的可靠性,进而利用有限元方法对单层预应力加筋土挡墙内的应力分布、塑性区大小及筋带预拉力合理取值进行研究。研究结果表明:增大预应力筋的预拉力会引起侧压板附近的填料产生贯通的塑性区,随着预拉力的增加,塑性区向墙面板发展,并使墙面板的位移增加,预拉力的增加应避免塑性区贯通。填料在预应力作用下产生的水平应力沿筋长方向呈中间小两端大的分布形态。引入了破坏比系数表示填料的应力达到抗剪强度的比例,发现增加预拉力系数会使填料的平均破坏比系数先减小后增加,表明填料存在最优的安全状态。预拉力的合理取值由侧压板附近是否出现贯通的塑性区和填料的最优安全状态来控制。增加预应力筋长度与挡墙高度比可以提高填料的抗剪强度,预拉力合理取值的上限和下限相应增加,进而对预拉力合理取值提供了理论依据。