折线先张梁桥结构行为研究Ⅰ:设计和施工

为了缓解城市交通压力,在既有公路线路的基础上,设计建造了以折线先张梁、大悬臂盖梁和中央墩为主体的桥梁结构。介绍了该桥梁结构的施工工艺,并针对其关键技术展开试验,研究了梁体适用的养护方式、梁端混凝土对钢绞线的锚固性能以及梁体的锚固预应力损失。结果表明,养护剂养护更有利于提高施工效率;梁端混凝土对钢绞线的锚固性能良好;梁体的锚固预应力损失与端部区域的反摩阻有关。     

节段现浇预应力混凝土宽箱梁后浇湿接缝的早龄期受力分析及开裂控制

针对节段现浇预应力混凝土箱梁后浇湿接缝在早龄期因收缩导致的开裂问题,以嘉鱼长江公路大桥为背景,通过试验测试了该桥施工阶段箱梁混凝土早龄期力学性能,得到了箱梁节段混凝土的收缩预测模型。基于此,采用有限元软件Midas/FEA建立了湿接缝及相邻节段箱梁的有限元模型,分析了湿接缝在混凝土收缩作用下的应力场,并对不同的预应力张拉方案进行了分析。结果表明:湿接缝在混凝土收缩和相邻节段约束作用下,其在混凝土浇筑后第3 d在结合面位置由收缩导致的拉应力达到了1.8 MPa,为该龄期混凝土抗拉强度的87%,因此需在此时进行预应力的张拉以降低混凝土拉应力,防止混凝土在早龄期开裂;若湿接缝按常规方案张拉预应力,湿接缝早龄期最大主拉应力均小于混凝土即时抗拉强度,但其28 d最大主拉应力为2.75 MPa,为该龄期混凝土抗拉强度的93%,存在开裂风险;在该文提出的张拉方案下,湿接缝在早龄期最大主拉应力比常规方案降低了22.2%~32%,有效保证了后浇湿接缝在早龄期的抗裂性要求。     

预应力NSM CFRP抗剪加固钢筋混凝土T梁试验

大跨径预应力混凝土梁桥易因竖向预应力损失等导致抗剪性能不足,引起腹板斜裂缝和梁体下挠等病害.为提高混凝土梁桥的斜截面承载和抗裂性能,提出了表层嵌贴(NSM)预应力CFRP加固钢筋混凝土梁腹板的方法,研发了专用夹具及张拉锚固装置,并实现了预应力NSM CFRP对钢筋混凝土T梁腹板的抗剪加固.在此基础上,进行了4根预应力N...     

后张预应力筋束孔道摩阻损失测试与探讨

通过对武广高铁客运专线花都特大桥48m ＋80m ＋48m后张法预应力混凝土连续箱梁上的3孔预应力筋束的孔道摩阻损失试验,介绍了预应力筋束孔道摩阻试验的试验方法,采用最小二乘法分析,得到预应力筋束与孔道间的摩阻系数μ和偏差系数k.为该桥的梁体预应力张拉施工提供依据,也为预应力筋束的预应力损失计算提供一定的参考.     

后张法预应力混凝土空心板张拉试验及仿真分析

预应力张拉是预应力混凝土构件施工的重要环节,为考察预应力张拉时混凝土空心板的影响,采用多点同步张拉顺序对30m装配式后张法预应力混凝土空心板梁进行了张拉试验。同时利用大型有限元软件ANSYS进行了有限元仿真,并探讨了在各级张拉荷栽下梁体应力及变形的变化规律。     

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.     

大跨PC连续刚构桥结构性能参数影响分析

目前大跨预应力混凝土(PC)连续刚构箱梁桥在运营过程中普遍存在梁体开裂和跨中下挠病害,至今无法有效解决.根据依托工程建立结构空间有限元分析模型,研究分析了纵向和竖向预应力损失、结构超重、混凝土加载龄期、跨中下挠等不利因素对大跨PC连续刚构桥工作性能和受力情况的影响,因而避免结构因上述因素而产生过量的开裂和下挠,并为完善此类桥梁的设计和施工方法提供依据.     

预应力混凝土连续钢绞线张拉力施工控制计算分析

对预应力混凝土连续梁桥来说,预应力的施工控制是桥梁质量控制的关键环节,如何准确地控制锚下张拉力对桥梁施工质量控制有非常重要的意义。预应力混凝土连续梁桥的孔道摩阻系数、孔道偏差系数、钢绞线回缩量等参数的理论值与实测值存在较大偏差,如果在张拉施工时仍按设计值张拉钢绞线,可能造成预应力储备不足或超张拉等情况发生。对预应力混凝土连续钢绞线张拉力的施工控制进行了计算分析,研究了调整锚下张拉控制应力的计算理论。结果表明,孔道摩阻系数、孔道偏差系数、钢绞线回缩量等参数对预应力控制影响较大,预应力钢绞线张拉前应通过试验获得预应力张拉所需的各项控制参数,并通过计算分析得出钢绞线张拉所需锚下张拉控制应力。研究成果可为同类桥梁预应力钢绞线张拉施工提供借鉴。     

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。     

后张法预应力混凝土梁钢束预应力损失研究

根据变形协调条件，针对工程实践中采用的一般钢束布置形式，推导了考虑反摩阻影响的锚具变形、钢筋回缩预应力损失σs2的计算公式。分析了减小预应力损失的途径，得出了当s＞sk时，采用一端张拉比通常采用的两端同时张拉能减小预应力损失的结论。     

不同结合方式对预应力组合梁桥受力的影响

为了明确不同结合方式对预应力组合梁桥受力性能的影响,以一主跨70 m的预应力组合梁为例,选取先结合组合梁和后结合组合梁两种结构形式作为对比分析对象,采用空间有限元模型详细模拟了组合梁的施工过程,计算两种不同结合方式的组合梁的受力性能。计算结果表明：采用常规的先结合组合梁在混凝土桥面板张拉预应力后,部分预应力通过连接件传递给钢梁,而后结合组合梁的混凝土桥面板获得全部的预应力。后结合组合梁与先结合组合梁相比,在中支点截面混凝土顶面预压应力前者比后者大2.84 MPa、钢梁顶板的压应力前者比后者减少46.74 MPa、钢梁底板的拉应力前者比后者减少4.84 MPa。后结合预应力桥面板比先结合获得更多的预压应力储备,预压应力提升比例为30%,提高了桥面板在正常使用过程的抗裂性能。     

长无粘结预应力钢绞线张拉试验研究

通过对７５．９ｍ预应力混凝土构件的长无粘结预应力钢绞线张拉测试，探讨无粘结预应力筋束的张拉工艺，获得了计算摩阴损失的有关参数，发现长无粘结预应力筋束张产中存在粘滞现象，并相应提出了长无粘结预应力筋束在张拉测试中应重视的问题，可供设计施工参考。     

PC梁桥结构的钢绞线张拉问题及补救措施分析

以一座预应力混凝土斜梁桥和一座预应力混凝土弯梁桥的钢绞线张拉施工问题为例,针对张拉过程中出现的锚具回缩有效预应力损失、伸长量偏小力筋超张拉的问题,采用有限元数软件建立两座大桥的分析模型,详细考虑钢绞线现场施工状态,分析张拉施工问题对梁体结构的影响。分析表明:预应力混凝土斜梁施工过程中预应力筋伸长量小的问题可通过增大锚下控制应力改善,且对该现浇箱梁桥影响很小,结构在施工期间和设计规范确定的正常运营状态下是安全的,由于超张拉使用阶段预应力束的拉应力超过0.65fpk,但后续个别预应力束张拉控制应力按照不大于0.80fpk继续施工可行;预应力混凝土弯梁桥顶板4根负弯矩束的回缩对桥梁结构的正常使用极限状态有影响,造成斜截面抗裂验算超限,钢束的回缩使得这部分预应力筋的有效预应力减小甚至失效,造成该部位箱梁顶面最大主拉应力超过规范限值,可采取增加负弯矩区的有效预应力方式补救。     

大跨PC刚构桥悬臂梁临时张拉体外束对成桥结构的影响

以红岩溪特大桥为依托工程,利用有限元软件,分析了临时体外束方案的可行性及对提出的4种方案下梁体成桥后结构受力、变形及预应力损失的影响,得到如下结论:拆除临时体外束时,梁体弹性回弹使主跨跨中底板压应力增加,有效提高了跨中截面抗裂性能;施加临时底板体外束,以此来增加施工阶段梁体下缘的压应力可以有效减少梁体的竖向位移;采用临时体外束会导致跨中底板和支点顶板的压力增加,与此同时对应的预应力损失和徐变也将增加,从侧面说明了关键位置混凝土压应力和预应力储备能力得到提升;该方法能有效减小桥梁跨中挠度,并提高抗裂能力。     

双折线先张预应力高强混凝土Ⅰ型梁抗弯性能足尺模型试验

作为桥梁快速建造中一种高效的装配式新结构，预应力混凝土Ⅰ型梁采用双折线先张法施工的密束预应力体系，具有预应力损失小、预压应力分布均匀、施工安全性好等特点。为检验该新型结构的抗弯性能，建立其正常使用极限状态及承载能力极限状态的抗弯能力设计及评价方法，开展了结构足尺模型的抗弯承载性能全过程加载试验，观察了结构在全截面工作阶段、开裂阶段和破坏阶段的结构形态、变形与受力特征及破坏模式。试验结果表明：在正常使用阶段，梁体工作性能良好，结构达到开裂荷载前，内力增量与荷载呈线性关系，应变分布满足平截面假定，受压区混凝土压应变、主梁挠度、主筋应变及预应力钢绞线内力增量均呈线性变化；继续加载时，结构内力及变形呈现明显的非线性特征，裂缝逐渐增多，应变增长速率加大，模型梁上翼缘应变横向分布差异性增大，呈现一定的剪力滞效应；随着裂缝深度发展，混凝土逐渐退出工作，预应力束不再与混凝土共同受力，直至梁体发生断裂；试验梁的计算破坏荷载与测试值的比例系数为1.08,静力延性系数为2.27,表明双折线先张预应力高强混凝土Ⅰ型梁的抗裂、抗弯承载能力计算模式具有较好的适用性和优异的抗弯静力延性。     

反摩阻对预应力损失σs2的影响

分析了反摩阻对由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失σs2分布的影响,建立了预应力束为一般线形时的回缩长度计算公式,并进行了实例分析,得出了反摩阻在回缩长度范围内显著改变预应力束有效预应力大小等结论.考虑反摩阻时的最大有效预应力位置从张拉锚固点向回缩平衡点移动,回缩平衡点后,考虑反摩阻时的有效预应力比不考虑反摩阻时高.     

浅谈先张法预应力空心板的施工技术与质量控制

主要讨论先张法予应力空心板的施工技术，重点是先张法预应力钢绞线（钢筋）的张拉台座、张拉程序、质量控制。以及浇筑混凝土后的养护，达到设计规定的强度后，预应力钢绞线（钢筋）的放松措施等。     

PC梁桥长束纵向预应力筋优化布置研究

针对目前结构设计中影响纵向预应力损失的主要因素,优化大跨径PC梁桥长束纵向预应力束为较短束,以减小预应力张拉过程中产生的摩阻损失,提高悬臂施工过程中箱梁根部预应力储备,改善成桥后的应力状态,增强L/4截面混凝土的抗剪能力.     

PC箱梁竖向预应力张拉锚固阶段应力损失研究

为了分析PC箱梁张拉锚固阶段的竖向预应力损失,以2座实桥为例,进行了箱梁竖向预应力损失测试,对这2座桥梁竖向预应力损失进行有限元和解析法的求解,在此基础上与实测数据进行了对比;结合实例桥竖向预应力损失试验的现场经验,分析了造成张拉锚固阶段竖向预应力损失的多种因素及其影响程度。结果表明,锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失是张拉锚固阶段主要应力损失;预应力损失与施工质量有着密切关系,且在施工质量得到保证的条件下,实施二次张拉对控制锚固损失是非常有效的。     

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。