体外预应力高强混凝土薄壁箱梁试验研究

进行了体外预应力高强混凝土薄壁箱梁从预应力钢绞线张拉到承载力极限破坏这一全过程的试验研究,研究了体外预应力损失及应力增量、跨中截面应力—应变分布以及跨中挠度和抗裂性能等问题。研究结果表明:体外预应力高强混凝土薄壁箱梁预应力损失实测值与现行规范计算值基本吻合,探讨了其截面受压翼缘有效分布宽度和体外预应力筋应力增量的变化规律,初步揭示了体外预应力高强混凝土薄壁箱梁在混凝土开裂前和受拉非预应力钢筋屈服后混凝土受压翼缘存在不同的剪力滞效应,并提出了相应状态下的受压翼缘有效分布宽度系数。     

普通钢筋锈蚀后预应力混凝土桥梁疲劳试验研究

借助传统应变片和891拾振器的疲劳试验实时测试系统,通过9片1/6缩尺模型梁疲劳试验,研究了普通钢筋锈蚀后预应力混凝土桥梁疲劳破坏形态以及振幅、刚度、非预应力筋和预应力筋应变、混凝土应变随重复荷载次数的变化规律.研究表明:梁底普通钢筋锈蚀后(预应力筋不锈蚀),只要钢筋没有发生锈蚀断裂破坏,混合配筋合适的预应力混凝土梁的静载承载力与普通没有锈蚀梁的承载力相差不大.锈蚀率超过一定界限后(20％),钢筋在坑蚀处断裂,梁的静载承载力会急剧降低,表现为少筋梁的脆性破坏特征.疲劳反复荷载作用下构件的中性轴位置基本保持不变,不像非锈蚀试件那样呈现出明显的3阶段变化过程;锈蚀率超过7％以后,容许疲劳疲劳寿命会急剧减少,达40％左右.     

无黏结预应力UHPC梁弯曲性能试验研究

为研究无黏结预应力UHPC梁的弯曲力学行为,探究UHPC桥梁结构的合理应用形式,通过一片大尺寸矩形梁的弯曲试验,获得了预压力作用下UHPC梁弯曲的破坏模式、裂缝分布及发展等结果。结果表明,无黏结预应力UHPC梁最终因水平裂缝开展引发骤然卸载而失效,试验荷载远低于按正截面破坏计算的理论值;弯矩导致的竖向裂缝数量少、间距大,UHPC拉伸性能未得到充分利用。     

预应力高强混凝土—钢纤维高强混凝土连续梁的试验及非线性分析

完成了四片高强混凝土－钢纤维高强混凝土变截面预应力连续梁的静载试验，记录了四片的梁的弯矩－挠度曲线及弯矩重分布过程，指出了弯矩重分布是与裂缝的出现和发展密切相关的，讨论了部分预应力比PPR对连续梁内力重分布的影响，最后对四片试验梁进行了材料非线性分析。     

重复荷载作用下无粘结部分预应力高强混凝土梁变形及延性试验研究

通过15根单调荷载和11根低周复荷载作用下的无粘结预应力高强混凝土梁的试验，研究了影响无粘结梁变形及延性的主要因素；预应力艋配筋率，非预应力筋配筋率，跨高比、荷载作用方.工资地预应力筋和非预应力筋对无粘结梁跨中最大挠度的影响，用无粘结配筋指标和综合配筋指标之比η和换算配筋率αpρ这两个参数来反映，并且采用与国内有关规范相一致的直接双直线法，在单调荷载作用下无粘结部分预应力高强混凝土梁变形计算基础上，建立了任意荷载作用下的无粘结部分预应力高强度混凝土梁变形计算公式。试验结果表明，随着受拉区非预应力筋配筋率和预应力筋配筋率的增大，梁的延性逐渐减小；随着受压区非预应力筋配筋率的增大，梁的延性逐渐增大；荷载作用方式对梁的延性有一定影响；跨高比对延性的影响有待进一步研究。依据试验结果建立了位移延性比与综合配筋指标的关系式，计算结果与试验结果吻合较好。     

部分预应力高强混凝土梁的预应力损失

文中讨论了预应力和部分顾应力高强混凝土梁的预应力损失。讨论范围为：部分预应力比率从０￣１．０，混凝土强度从４１￣６９ＭＰａ。另外，还论述了预应力钢材的类型和强度对应力损失的影响。这里所建议的公式可用于实际设计，并可取代现行的设计方法。     

缓粘结预应力混凝土梁极限承载力试验

通过4根预应力混凝土梁的极限承载力试验,分别对其开裂荷载、破坏荷载、控制截面应力、裂缝与变形进行了测试,对比了缓粘结与普通预应力混凝土梁的受力性能差异。从试验结果来看,缓粘结预应力混凝土梁具有较好的受力性能,缓粘结与普通预应力混凝土梁的挠度、应变实测数据变化规律基本一致。跨中截面体内应变测试结果表明,缓粘结与普通预应力混凝土梁的体内应变变化规律吻合较好。跨中截面钢筋应变与混凝土应变测试结果表明,缓粘结与普通预应力混凝土梁的应变变化规律基本一致,缓粘结预应力混凝土梁的实测值相对较大。缓粘结预应力混凝土梁的实际开裂荷载、破坏荷载大于普通预应力混凝土梁,矩形、T形缓粘结预应力混凝土梁的开裂荷载实测值较普通预应力混凝土梁偏大6%、10%,矩形、T形缓粘结预应力混凝土梁的破坏荷载实测值较普通预应力混凝土梁偏大4%、3%。缓粘结预应力混凝土梁裂缝宽度实测值较普通混凝土梁相对较小,表明缓粘结预应力筋与混凝土之间具有足够的粘结力。     

配置HRB500级非预应力筋的无粘结部分预应力梁应力增量试验

对5片配置不同强度等级非预应力筋的无粘结部分预应力混凝土试验梁进行了加载试验,研究了该结构正常使用阶段和承载能力极限状态下,非预应力筋的强度等级以及高强非预应力筋配筋率对预应力筋应力增量的影响,并根据各国规范对试验梁极限应力增量的计算值与实测值进行了对比分析。研究结果表明:非预应力筋的强度等级差别及配筋率在弹性工作阶段对预应力筋的应力增量影响很小,但在混凝土开裂后至破坏阶段影响显著。各国规范极限应力增量计算值和实测值相比,我国现行规范计算结果更为安全合理。     

缓粘结部分预应力混凝土T梁裂缝宽度的试验研究

为了研究缓粘结预应力混凝土构件的受力性能和使用性能,采用2种不同的方式制作了缓粘结预应力筋,即采用增强纤维塑料布缠绕的方式和PVC塑料管灌浆的方式,并对3根缓粘结部分预应力混凝土T梁进行了试验研究和理论分析,得到了试验梁在荷载作用下的裂缝发展和分布规律,以及荷载与最大裂缝宽度之间的关系.在试验研究的基础上,结合裂缝宽度...     

高强混凝土的预应力梁桥

在美国得克萨斯州，修建了一座高强混凝土梁桥，混凝土受压强度为６６ＭＰａ。与普通强度混凝土桥相比，加大了梁的间距，减少了梁的根数。本文还提供了生产高强混凝土的配合比和试验结果。     

配置高强钢筋与普通钢筋的预制桥墩滞回性能试验

预制拼装桥墩的抗震性能是桥梁工业化技术的研究热点之一。在预制拼装桥墩的设计中,采用高强钢筋替代普通强度的钢筋,可以减少钢筋用量,加快接缝面的钢筋连接速度,然而,其抗震性能需要进一步研究。为对比钢筋强度对预制拼装墩柱的抗震性能影响,制作了2个具有相同尺度的混凝土试件,分别配置高强钢筋（HRB600E）和普通强度钢筋（HRB400）,开展滞回加载试验研究。结果表明：采用高强钢筋的预制拼装桥墩,具有较大的等效屈服强度和极限强度,且在塑性阶段,其极限位移和屈服后位移角增量也显著增加,同时,其较小的滞回耗能和残余位移,表明这种桥墩具有较小的塑性损伤和较好的自恢复性能;采用高强钢筋的预制拼装桥墩的刚度退化速度较为缓慢,残余刚度大,有利于震后应急通行和修复。最后,本文还对高强钢筋与普通强度混凝土在预制拼装桥墩中的联合使用进行了合理性论证。研究成果可为预制拼装桥墩抗震设计提供参考。     

无粘结部分预应力混凝土受弯构件正截面抗弯强度计算方法的研究

通过对１０９片无粘结部分预应力混凝土梁的分析，认为构件受弯破坏时，其“等效塑性区长度”与破坏截面中性轴高度的比值基本上接近于同一常数，在确定这一常数的值后，给出了无粘结预应力筋的极限应力公式及正截面抗弯强度的计算方法。大量试验数据表明本文提出的方法是可靠的。     

无粘结预应力混凝土梁的强度与变形特性研究

给出了无粘结预应力混凝土梁强度和受力性能的分析结果。建立了适用于无粘结预应力混凝土梁非线性全过程分析的有限元简化模型,利用该模型探讨了跨高比、有效预应力和加载方式这3种参数对无粘结预应力混凝土梁弯曲性能以及无粘结预应力筋极限应力的影响。分析结果表明,跨高比对无粘结预应力筋极限应力无明显影响,增大无粘结预应力筋的有效预应力能显著提高梁的开裂和极限荷载,加载方式对梁的受力性能有着非常重要的影响。     

钢纤维高强混凝土连续梁的试验研究

完成了西片预应力高强混凝土－－钢纤维高强混凝土变截面连续梁的静载试验，记录了四片梁的弯矩重分布过程，指出了弯矩重分布是与裂缝的出现和发展密切相关的。讨论了部分预应力比PPR对连续梁内力重分布的影响。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土箱形简支梁的试验研究

传统外部粘贴碳纤维增强复合材料加固技术无法充分发挥碳纤维材料性能,加固效果有限.对2根采用外部粘贴预应力碳纤维布加固的已开裂箱形梁进行了受弯模型试验,并研究了预应力碳纤维布加固对已开裂箱梁抗弯刚度及延性的影响.研究表明,对于受损较为严重的梁,采用预应力碳纤维布加固,碳纤维布对裂缝的扩张有一定的限制作用,对刚度较完好梁,加固后其刚度有所提高,能起到加固的效果,但其延性性能有所退化.在正常体位加固梁时,应该考虑碳纤维布的粘贴质量,对理论计算的刚度值进行适当折减.     

港珠澳大桥预制桥墩预应力高强钢棒力学性能的试验研究

预应力高强钢棒具有锚固回缩小、应力松弛率低、受力状态良好等优点,越来越广泛应用于大型构件预制拼装领域。为深入探究大直径预应力高强钢棒材料的力学性能,对公称直径达75 mm的预应力高强钢棒进行了拉伸试验、硬度梯度及金相组织分析、冲击韧性测试、应力松弛试验、应力腐蚀试验、预应力锁定损失试验和锚具组装件试验。试验结果表明,PSB830级钢棒拉伸时极限承载能力为4 882.8 kN,极限抗拉强度为1 105 MPa,断后伸长率平均值为7.5%,芯表硬度梯度平均值为6.8 HRC;PSB930级钢棒拉伸时极限承载能力为5 196.3 kN,极限抗拉强度为1 176 MPa,断后伸长率平均值为6.35%,芯表硬度梯度平均值为5.3 HRC;钢棒金相组织为回火索氏体,冲击吸收功平均值大于95 J;实测1 000 h应力松弛率为0.8%,推算120年应力松弛率小于9.1%;应力腐蚀最大试验应力为952.8 MPa,小于其临界断裂应力;在扭矩板手1 600～1 700 N·m的辅助锁定下,预应力损失率平均值为4.1%,钢棒回缩值小于1 mm。钢棒锚具锚固性能符合各标准要求,该大直径预应力高强钢棒各项性能...     

不同施工方法下预应力混凝土连续梁弯曲性能试验研究

为研究不同施工方法下预应力混凝土连续梁的弯曲性能、极限受力状态及内力重分布规律,进行了3根连续梁模型试验,分别考虑一次落架、简支变连续和悬臂施工3种施工方法。通过试验数据分析,得到混凝土应变、钢筋应变和梁的内力重分布随荷载的变化规律。结果表明:不同施工方法会影响内力重分布的模式,但不影响结构的破坏模式,最终结构的延性将使不同施工方法梁的极限承载力趋近一致。     

双预应力混凝土梁预压钢筋锚固的研究

双预应力混凝土梁是设有预压粗钢筋的预应力混凝土简支梁，其技术关键是预压钢筋的锚固系统。所研究的锚固系统是由高强螺母、钢锚板和锚固钢筋组成。２根长度为５．５ｍ的梁试验和有限元法分析证明这种锚固系统是可靠的。文中还介绍了双预应力混凝土梁变形的特点和有关预应力损失问题。     

预应力混凝土梁疲劳预应力损失探索性试验

为了探索性地研究预应力混凝土梁的疲劳预应力损失问题,设计制作了4根后张有粘结预应力混凝土简支试验梁,对其进行了位移等幅疲劳试验.通过在预应力混凝土简支梁的跨中预压区埋置应变传感器,测量疲劳试验过程中混凝土的应变变化量,确定预应力混凝土梁的疲劳预应力损失量.试验结果表明,预应力混凝土梁在动荷载作用下会发生疲劳预应力损失;疲劳预应力损失主要发生在动荷载作用的初始阶段;疲劳预应力损失与疲劳循环次数基本符合指数函数的变化规律.研究成果有益于预应力混凝土桥梁设计理论的进一步完善.     

预应力混凝土桥梁弯曲孔道摩阻预应力损失分析

混凝土桥梁预应力设计直接影响到桥梁结构的可靠性与耐久性。针对预应力损失中占比较大的弯曲孔道摩阻预应力损失部分,基于弹性体接触理论,通过对预应力筋与孔道内壁接触应力的分析,假设接触应力为：二次曲线、余弦函数、指数函数这3种非均匀分布的形式,导出了相应的弯曲孔道摩阻计算公式。进而通过模拟计算指出了现行桥梁设计规范中弯曲孔道摩阻预应力损失计算公式的弊端;在此基础上对原有的摩阻预应力损失计算公式进行了适当的修正,并通过实桥摩阻试验验证了修正公式的合理性。研究结果可为预应力混凝土桥梁的设计与现有结构设计理论的修正提供参考依据。