桥梁体外预应力筋极限应力计算方法

通过对桥梁体外预应力筋极限应力计算方法的评价与分析,选取与试验结果相比计算准确度较高且便于应用的计算模式;参考中国公路桥梁建设行业相关标准和准则,对相关参数进行修正,提出一种简捷、实用的体外预应力筋极限应力计算公式;给出了钢筋混凝土简支梁桥、预应力混凝土简支梁桥和连续梁桥加固设计中体外预应力筋极限应力的3个计算示例。结果表明:采用所建议的公式计算体外预应力筋的极限应力,方法可行、结果可靠。所建议的公式已纳入现行《公路桥梁加固设计规范》,可用于桥梁体外预应力法加固的设计计算。     

UPPC梁桥无粘结预应力筋极限应力分析

分析了影响无粘结部分预应力混凝土（UPPC）梁桥无粘结预应力筋极限应力的主要因素，并简要评述了国内外现有的无粘结预应力筋极限应力计算方法与公式。在分析国内外大量试验数据和文献研究的基础上，建立了无粘结预应力筋极限应力实用计算方法。通过与试验结果和规范公式计算值对比分析，表明实用计算方法的正确性和可靠性。     

“双控”技术在后张法预应力筋张拉中的应用

论述了后张法预应力筋张拉中的应力控制技术和理论伸长值的准确实用计算方法，通过理论伸长值与实测伸长值的比较分析，判断桥梁预加应力的准确性和可靠性。     

学用公路桥涵设计有关规范中设计方法的意见及笔记数则

一、墩柱的双向偏心荷载强度验算《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021—85)的荷载组合,对于桥墩、柱可能出现双向偏心受压或双向弯曲受压,例如横桥向风力与其他纵向可变荷载组合。但是,在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023—85)内,缺少双向偏心受压或双向弯曲受压的规定,给桥墩设计带来不足用之处,现介绍国内外有关规范的几个简易计算方法。     

桥梁箱形截面双向偏心受压柱对称配筋计算

依据现行规范,使用Nikitin公式的变换式,探讨了桥梁工程中常见的箱形截面双向偏心受压柱的对称配筋直接计算方法,以弥补现行规范中提供的复核公式不便直接用于截面设计的不足.通过验算,该方法计算结果满足现行规范的要求.     

预应力作用下箱梁桥的剪力滞效应研究

为了计算箱梁在预应力作用下的剪力滞效应,基于能量变分原理,结合预应力等效荷载法,建立了箱梁在直线、折线和曲线预应力布束方式下的剪力滞效应解析解.针对算例简支箱梁,研究了3种布束方式综合作用下箱梁的剪力滞效应,并和有限元板壳数值解进行了对比分析.以连续箱梁为例,研究了任意布束下梁体剪力滞效应的分布规律.结果表明:所提出的理论解析方法可以有效计算简支梁在预应力作用下的剪力滞效应;连续箱梁在预应力筋偏心锚固的梁端、折线布束的折角处和中支点等部位均会产生较大的剪力滞效应,由剪力滞效应产生的附加弯矩进一步增大了梁体的偏心距.     

钢箱组合梁体外索应力增量计算方法研究

体外预应力结构中预应力筋的变形是与结构整体变形紧密相关,凡是影响结构变形的因素对预应力增量都有影响。从结构变形方面建立了既符合结构受力特点又能适应各种不同布筋形式的体外索应力增量的计算方法,通过曲率关系解决了弹性阶段体外索应力增量的计算问题。同时考虑了索与转向块间摩阻损失的影响,根据总伸长量不变关系提出更精确的索力计算方法,并分析了摩擦系数对应力增量的影响。     

矩形和棱形基础双向偏心的应力重分布

一、问题的提出我国铁路工程技术规范和公路桥涵设计规范,对墩台基础都允许出现较大的偏心,此时基础与地基将产生部分脱离,从而应考虑应力的重分布。对于双向偏心由于计算复杂,至今尚无简便可行的直接计算公式。矩形基础双向偏心受压是墩台基础中出现最多的受力形式,本文根据上述两规范中     

体外预应力加固预应力增量的计算

体外预应力加固技术是现如今最有效的加固既有预应力混凝土桥梁的方法,可大幅提高原桥刚度及承载能力并克服其他加固方法中难以克服的二次受力问题。利用结构变形前后的几何关系,提出了在车道荷载作用下三折线布筋形式的体外预应力应力增量计算公式,计算公式的物理意义明确,并可分别计算不同荷载及不同布筋形式下的体外预应力应力增量。通过一座预应力混凝土简支T梁的加固设计实例,计算了体外预应力在车道荷载作用下的应力增量及施工阶段、使用阶段梁的上下缘混凝土应力,为简支梁的体外预应力加固工程提供了理论技术支持。     

小偏心受压构件对称配筋设计的新方法

在现行“公路桥涵设计规范：”规定的小偏心受压构件正截面强度计算的基础上，提出了矩形，Ⅰ字形，Ｔ形截面对称配筋设计的一种新方法，即图表法，该法不仅概念明确，计算简捷，精度较高，而且统一了矩形，Ｉ字形，Ｔ形截在的计算，只需用一套图表即可，适合于工程设计人员应用。     

基于EFG-FEM的加筋土数值计算方法

提出了一种基于EFG-FEM的加筋土数值计算方法。将等效附加应力法引入EFG中,提出了基于EFG的等效附加应力法。该方法中筋材的作用以附加应力的形式施加在土体上,并最终体现在附加刚度矩阵上。素土采用邓肯张E-v模型模拟其非线性特性,并将其应用于EFG中,提出了背景单元弹性矩阵的计算方法。最后,采用EFG-FEM数值方法计算一加筋土模型,将其与有限元的计算结果比较,证明本文方法具有较好的精度和计算效率。     

曲线梁桥支座偏心计算浅析

根据恒载条件下横桥向双支座反力相等原则,对曲线梁桥设计中常见但尚无定论的支座偏心问题提出了2种计算方法,即最小偏心法和一致偏心法。本文阐述了2种方法的计算原理,推导了圆曲线下相应计算公式,并结合实际工程给出了实用计算表格,比较了2种方法的优缺点,探讨了通常偏心值随曲线半径R、跨数及集中分布荷载比GP/Gq的增大而减小的规律。     

一种基于Fourier-Bessel级数求解FRP筋粘结锚固径向反应的解析方法

根据FRP筋表面沿纵向呈周期的特性,提出了一种基于Fourier-Bessel级数求解FRP筋粘结锚固径向反应的实用解析方法。从轴对称问题的基本方程出发,利用标准化Fourier-Bessel级数三角函数等式,推导了修正贝塞尔方程,得到了各向同性材料和横观各向同性材料的解析解,最后针对FRP筋粘结式锚具的边界条件,得到了钢套筒约束的粘结介质以及FRP筋在径向应力作用下的位移和应力计算公式。解析解与有限元解基本一致,验证了基于Fourier-Bessel级数求解FRP筋粘结锚固的径向反应是一种可靠的、实用的解析方法。计算表明,在径向应力作用下,对于钢套筒约束的粘结介质和CFRP筋,轴向位移在粘结界面的径向应力中心位置处最大;钢套筒外壁的径向位移仅为粘结界面处的径向位移1/8;CFRP筋的径向位移在中心轴为零,并向筋材表面线性增加。     

后张法预应力筋锚固损失计算的虚拟张拉法

针对后张法预应力筋锚固损失计算的已有数值方法中,正、反向摩阻对称的基本假设与实际不符的问题,提出一种基于有效内力作用的“虚拟张拉法”,采用APDL编制了适用于任意线形预应力筋锚固损失计算的非对称数值程序,并形成自定义的宏命令。将预应力筋内部某点作为虚拟张拉端,将该点锚固损失前的有效内力作为虚拟张拉力,对预应力筋进行反向虚拟张拉计算,根据反向张拉区段内的伸长量变化建立变形协调方程,采用逐次搜索的方法确定回缩终点位置,从而得到最终锚固损失。通过3个典型曲线预应力筋算例分析表明:该文虚拟张拉法计算得到的反向摩阻区段长度和预应力筋沿程锚固损失值与解析解高度吻合,最大相对误差仅0.19%,计算精度远高于已有数值方法。     

钢-混组合梁桥桥面板铺装顺序优化设计研究

针对钢-混组合梁桥桥面板铺装中负弯矩区应力较大导致混凝土开裂的问题,以宁夏镇罗黄河特大桥主桥为依托工程,采用单向连续铺装法、双向对称铺装法、墩顶对称铺装法、皮尔格铺装法4种桥面板施工方法对钢-混组合连续梁桥桥面板铺装顺序进行研究,利用有限元分析软件建立全桥模型,模拟施工过程中桥面板铺装顺序,得到墩顶桥面板应力,并计算分析负弯矩区桥面板的最大裂缝宽度。结果表明,4种方法在成桥下钢箱梁的应力相差不大,采用皮尔格法铺装桥面板时,负弯矩区最大拉应力仅为0.2 MPa,最大裂缝宽度仅为0.07 mm,采用该方法能减小墩顶拉应力,有效控制裂缝宽度,确保成桥后结构整体安全、稳定。     

斜拉索无应力索长的实用迭代算法

斜拉索无应力索长是斜拉桥施工和设计中的关键参数之一。目前常用的悬链线算法虽然可以精确计算出拉索无应力索长,但计算过程繁琐,不便于工程上应用。笔者基于悬链线理论,通过建立索端水平分力与拉索无应力长度之间的关系,提出以水平分力为迭代控制参数求解拉索无应力索长的实用迭代算法。将该法运用于在建黄舣长江大桥无应力索长计算,并与常用悬链线算法进行对比,对比计算结果表明:该法具有收敛速度快,精度高且计算简便的特点,便于实际工程的应用。     

配筋砌体矩形截面小偏心受压构件配筋计算的等效截面法

提出配筋砌体矩形截面小偏心受压构件 对称配筋的等效截面法，论证了其精确度，使此类砌体构件和混凝土构件在计算方法上达到统一。     

基于应力控制条件的门式墩盖梁预应力布置研究

门式墩常用于解决立体交通中桥跨布置问题,文中针对简支门式墩盖梁的预应力布束设计,考虑盖梁在短暂状况和持久状况下的应力限值条件,建立了盖梁全跨范围内预应力束偏心距的约束不等式组,据此可以得到预应力束偏心距的可行域。同时,还利用预应力等效荷载平衡恒载及部分活载的原理,提出了吻合束线形方程。为简支门式墩盖梁预应力束设计提供了一种简单实用的方法。     

大跨度曲线刚构桥预应力设置对扭矩的影响

为了减小曲线梁桥的弯-扭耦合效应,以一座大跨度曲线连续刚构桥为依托,采用有限元软件MIDAS建立空间有限元模型,计算得到自重、预应力、混凝土收缩徐变等荷载作用下的主梁扭矩分布,结果表明:曲线刚构桥主梁的扭矩主要由自重和预应力产生,且随着曲率半径的减小显著增大。因此,改变预应力筋的设置方式是抵消主梁扭矩的一种有效措施,通过不同方式改变原设计方案的对称布筋方式,得知采用预应力筋的不对称张拉以及不对称布筋方式能有效抵消恒载产生的扭矩。     

基于砂箱模型试验的加筋土挡墙最优布筋方式分析

为探讨最小加筋材料面积的加筋土挡墙最优布筋方式,开展了以纸质作为挡墙面板和加筋材料的砂箱模型试验,测试了加筋土填料和加筋材料的物理力学性质,分析了布筋密度、筋带宽度及长度等因素对加筋土挡墙稳定性的影响规律。试验研究表明:处于极限稳定状态的加筋土挡墙,采用“窄筋密布”、“窄筋长布”方案的用筋量均小于“宽筋疏布”、“宽筋短布”方式;在用筋量相同条件下,采用“上长下短”布置方式的稳定性高于“上下等长”布置。