预应力混凝土梁抗裂和强度测试分析

预应力混凝土梁的强度,在使用阶段主要是进行抗裂性验算和分析,笔者利用静载测试和试验结果,通过对梁的应力应变值分析,对预应力混凝土梁进行了抗裂性验算和分析,为一批预应力混凝土构件的鉴定提供了准确的依据。同时为其他预应力混凝土构件质量的判别提供了一种检验方法。     

火灾下预应力型钢混凝土梁抗弯承载力计算

基于对常温下预应力型钢混凝土梁承载性能的研究,利用截面有限单元法建立了预应力型钢混凝土梁在火灾高温作用下的正截面抗弯承载力简化计算公式.并针对试验梁进行了计算分析,得到了基于标准升温情况下的正截面抗弯承载能力与升温时间的全过程关系曲线,揭示了预应力型钢混凝土梁随着升温时间的增加,其正截面抗弯承载力显著降低的劣化规律.将试验梁抗弯承载力的计算结果与试验实测结果进行了对比分析,相对误差为9.3%.      

预应力矩形钢箱混凝土梁的弯曲性能

对8根预应力矩形钢箱混凝土梁进行了试验研究,以探讨预应力矩形钢箱混凝土梁的弯曲性能.主要考察了混凝土强度、钢材强度、预应力度、含钢率及加载模式等的影响,得到了钢板和混凝土应变沿梁高的分布和预应力筋的应力增长情况,研究了钢板局部屈曲对弯曲性能的影响.用纤维模型方法,考虑核心受压混凝土的“套箍”效应,得到了荷载-位移的全过程变化曲线,并与试验结果进行了比较,计算结果与试验值吻合良好.研究表明,预应力矩形钢箱混凝土梁具有良好的弯曲性能,有广阔的工程应用前景.     

预应力混凝土桥梁徐变模型试验相似关系研究

讨论预应力混凝土桥梁徐变模型试验主要影响因素及处理原则,提出了模型梁设计时需满足的相似关系;基于CEB-FIP(MC90)徐变模型,建立了模型梁与原型梁跨中徐变长期上拱的相似关系.模型梁试验推算值与实桥测试值比较表明,推算值具有较好的精度.本文为预应力混凝土桥梁非足尺结构模型的徐变试验研究提供新思路,建立的公式在工程试验研究中具实用性.     

预应力混合配筋混凝土构件抗弯性能研究

为了研究有粘结预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件的抗弯性能,基于平截面假定和截面内力平衡条件,推导了预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件适筋破坏情形下正截面受弯承载力以及截面开裂弯矩的计算公式,利用推导的计算公式对五组具有相同整体配筋率、不同初始张拉控制应力的预应力混合配筋构件抗弯性能进行了研究,对预应力AFRP-钢混合配筋构件与普通混合配筋构件的极限抗弯承载力与抗裂承载力进行了对比.研究表明:按照给出的预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件抗弯承载力及开裂弯矩计算公式可较好地反映结构的受力特征;在预应力AFRP筋与普通AFRP筋极限抗拉强度相同的情形下,将预应力AFRP筋代替普通AFRP筋材,对AFRP-钢混合配筋混凝土构件极限抗弯承载力提升的效果并不明显;预应力AFRP-钢混合配筋混凝土构件可以有效地提升结构的抗裂承载能力.在算例中,当张拉控制应力σcon接近于预应力AFRP筋极限抗拉强度的25%时,构件抗裂承载力提升78.7%,从而有效延迟了截面裂缝开裂的时间,增大了结构的抗弯刚度.     

冻融与锈蚀耦合作用下的预应力损失试验研究

对预应力混凝土梁进行25、50、75次快速冻融循环试验和对预应力梁钢绞线进行锈蚀时间为3、6、9 d的电化学快速锈蚀试验以及二者的耦合试验。研究预应力混凝土梁在冻融循环、钢绞线锈蚀和二者耦合作用下预应力损失的规律,并建立预应力构件的有效预应力与冻融循环次数、锈蚀率的关系式。研究结果表明,对预应力构件预应力损失影响最大的是预应力构件钢绞线的锈蚀,其次是预应力构件的冻融循环,且预应力构件的冻融循环和钢绞线锈蚀的耦合对预应力构件造成的预应力损失远大于预应力构件在冻融循环或钢绞线锈蚀单一作用下造成的预应力损失之和。     

在役混凝土简支梁有效预应力计算

为了对在役混凝土桥梁结构永存预应力和实际承载能力进行评估,用后张法测试混凝土简支梁在不同预应力值作用下的自振频率和在相同预应力值、不同竖向力值作用下的挠度,以混凝土简支梁的振动基频随预应力作用值的增大而有规律地增大为基础,回归出简支梁的有效刚度与预应力函数表达式,计算出PC简支梁的挠度计算值,并与试验测试挠度值进行了比较。结果表明,在混凝土受拉区开裂前,T型梁和实心板梁的计算结果误差均不超过10%,其中实心板梁有80%的测试数据误差在±5%以内;空心板梁的计算结果误差不超过15.71%,有73.3%的误差不超过10%;用实测简支梁基频和挠度可推算出简支梁的有效预应力,可进行预应力混凝土结构的安全评估。     

碳纤维加固预应力钢筋混凝梁抗弯试验研究

为进一步了解加固预应力梁的受力性能,通过试验研究了碳纤维布加固预应力钢筋混凝土梁的抗弯性能,量测了各试验梁的钢筋、碳纤维和跨中截面混凝土表面的应变、梁的变形曲线、裂缝的形态和发展及正截面受弯破坏形态等;得出了试验梁的跨中荷载-挠度曲线,并且对试验结果进行了分析.试验结果表明,粘贴碳纤维布可以明显提高梁抗弯承载力,粘贴一、两层纤维布的完好梁承载力提高幅度分别为44.73%和55.81%;初始微裂缝对碳纤维布加固预应力混凝土梁的影响较小.     

既有预应力混凝土空心板梁破坏性试验研究

依托无锡机场路既有20m预应力混凝土空心板梁的再利用工程,通过破坏性试验,并结合非线性有限元计算,获取了试验板梁的变形、应力和裂缝的发展规律,研究了既有预应力混凝土空心板梁的承载能力、受力特性、破坏机理,为其再利用提供决策依据。     

高铁车站预应力梁施工监测研究

以重庆西站东站房预应力混凝土结构的施工监测为背景,对其中一个有代表性预应力梁进行施工期间安全监测。监测中采用锚索计量测预应力钢筋的拉力,利用钢筋计监测普通钢筋的应力大小,利用混凝土表面应变计测量混凝土的表面应变大小,通过静力水准仪自动量测梁的竖向变形。通过分析监测结果发现施工荷载和环境温度对结果影响相对较大,但是都在安全范围内。预应力结构现已顺利竣工,采用所介绍监测方法可进行相关预应力结构的施工监测。