预应力纤维聚合物筋混凝土梁力学性能的有限元分析

为了研究碳纤维筋在混凝土受弯构件中的工作状况以及配有预应力碳纤维筋的混凝土受弯构件在荷载作用下的受力性能,以碳纤维增强聚合物筋作无粘结预应力筋,以普通钢筋作非预应力筋,制作了4根无粘结部分预应力混凝土简支梁,对试验梁进行两点加载试验,获得了相关的试验数据,基于试验数据开展了受弯构件的力学性能分析。进而利用所获试验数据和有限元分析程序,进行了无粘结预应力纤维聚合物筋混凝土受弯构件的非线性研究。研究结果表明:试验结果与有限元分析结果吻合良好。根据试验与分析数据,提出了这类构件正截面承载力的计算公式和刚度的计算公式。     

纤维塑料筋混凝土梁长期性能研究进展

对国内外纤维塑料筋(FRP筋)混凝土梁长期性能试验、时随分析和设计计算方法的研究进展进行综述与分析:首先介绍不同种类FRP筋的应力松弛试验,研究表明AFRP筋的应力松弛较CFRP筋更为显著;总结预应力与非预应力FRP筋混凝土梁长期性能试验,研究表明采用AFRP筋或较低强度混凝土时,梁的长期变形相对较大;分别阐述基于截面时随曲率的非预应力FRP筋混凝土梁时随分析方法和基于龄期调整有效模量的预应力FRP筋混凝土梁截面时随分析方法;介绍非预应力FRP筋混凝土梁和预应力FRP筋混凝土梁长期变形的设计计算方法;最后对今后FRP筋混凝土梁长期性能研究的发展趋势进行展望。     

玻璃纤维筋在地铁围护桩设计中的研究及应用

为解决当前地铁建设中玻璃纤维筋在盾构端头围护桩中大量应用而相应圆形截面玻璃纤维筋混凝土构件设计计算等研究不足这一矛盾,通过公式推导得到基于混凝土受压破坏的圆形玻璃纤维筋混凝土受弯构件的正截面承载力计算公式,并与现有行业标准《盾构可切削混凝土配筋技术规程》中关于圆形玻璃纤维筋混凝土受弯构件正截面承载力计算公式进行对比,从配筋及安全储备等角度进行分析。结果表明:相比《盾构可切削混凝土配筋技术规程》中关于玻璃纤维筋圆形混凝土构件正截面承载力的计算公式,本文所推导基于混凝土受压的玻璃纤维筋混凝土圆形截面构件计算公式在直径不大于1 m、设计承载弯矩小于1 000k N·m时,配筋量设计更为优化,有利于控制造价,进一步研究发现当直径大于1 m时,本文所推导公式在减少配筋、控制造价上更有优势。     

FRP筋预应力混凝土梁计算方法探讨

文中基于等效荷载法和FRP筋与混凝土协作关系的分析法对FRP预应力筋混凝土梁进行分析,并与试验值进行比较,探讨FRP筋预应力混凝土构件的计算方法,为设计计算提出建议。     

混合配筋混凝土梁裂缝宽度试验及计算方法探讨

为了研究FRP筋与普通钢筋（HRB筋）混合配筋混凝土梁在受弯过程中的裂缝开展机理及其计算方法，设计制作8根混合配筋混凝土梁和3根普通钢筋混凝土梁。通过改变FRP筋种类、FRP筋直径、钢筋强度、FRP筋和钢筋配筋面积比以及截面配筋率等参数，对比分析试验梁抗弯承载力、裂缝分布、平均裂缝间距和裂缝宽度的变化规律。给出FRP筋与钢筋混合配筋混凝土梁抗弯承载力建议计算公式，并结合相关试验数据对其预测值和试验值进行分析，证明建议计算公式的精确性和合理性。根据传统的钢筋混凝土梁裂缝宽度计算理论，结合现有试验结果，对21根混合配筋混凝土梁的受弯开裂特性进行综合分析，提出正常使用阶段平均裂缝间距l_m和受拉纵筋应变不均匀系数ψ的计算公式，修正裂缝宽度短期扩大系数τ_s，并在此基础上提出短期最大裂缝宽度的建议计算公式。结果表明：混合配筋混凝土梁正截面仍符合平截面假定；随截面配筋率的增大，混合配筋混凝土梁的平均裂缝间距和最大裂缝宽度均逐渐减小；单层配筋混合配筋混凝土梁的最大裂缝宽度比双层配筋大；平均裂缝间距建议计算公式精度较好；短期最大裂缝宽度建议公式的计算值与实测值吻合较好。相关研究成果可为混合配筋混凝土梁的设计提供一定的参考。     

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。     

桥梁加固薄弱受弯构件承载力极限状态计算

桥梁结构一般采用带载加固,其承载力应按两阶段受力构件计算。首先分析加筋和加混凝土两类受弯构件正截面承载力计算方法和计算公式。另外在试验研究的基础上建立考虑两阶段受力影响的桥梁加固钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算公式和实用条件,分析两阶段受力对箍筋、弯起钢筋、混凝土和后加补强斜钢板抗剪承载力的影响。最后给出桥梁加固薄弱受弯构件设计实用计算方法。     

无粘结部分预应力混凝土受弯构件设计方法

为满足承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，必须对无粘结部分预应力混凝土受弯构件进行合理设计。论文建立了无粘结部分预应力混凝土受弯构件截面设计分析方法，首先采用预应力比率法来确定无粘结预应力筋和有粘结非预应力筋的用量，而后检查构件的实际预应力度是否满足结构的要求，并分析验算的实际抗弯强度及正常使用极限状态构件的应力、挠度、裂缝宽度。文中还给出一个设计示例。     

FRP部分预应力混凝土梁受力全过程数值分析

为对FRP部分预应力混凝土梁进行受力模拟分析和参数变化研究,对其现有不同可变形性指标进行对比及徐变变化研究,建立了可分析FRP有粘结或无粘结部分预应力混凝土梁全过程反应的数值计算方法,并编制了相应的计算程序。该数值分析方法是基于增量变形的混凝土受弯构件的非线性分析理论。在该数值计算过程中,有粘结非预应力筋及有粘结预应力筋可以是常规的钢筋或高强钢筋,也可以是FRP筋。与3个不同学者进行的相关试验梁的试验结果对比表明,数值计算结果与试验结果符合较好,是可行和可靠的。     

预应力混凝土管桩抗弯性能研究

通过两根PHC管桩试验以及相关资料的数据，运用有限元软件ABAQUS对PHC管桩进行了数值模拟，研究了预应力混凝土管桩在受弯时的破坏过程，其计算结果与试验结果吻合较好。在此基础上，分析了非预应力筋的布置方式、数量以及直径对PRC管桩受弯承载力的影响。结果表明:布置非预应力筋时应沿圆周均匀布置；PRC管桩的抗弯承载力随着非预应力筋的数量和面积的增加而增加。     

金马大桥主塔直束预应力筋设计技术与研究分析

斜拉桥塔柱是主要的受力构件之一,因为塔柱拉索区有斜拉索巨大的拉力存在,所以要用预应力筋加强锚固区。广东金马大桥的主塔设计中采用有别于传统环型预应力束的加强锚固区的锚固方式,即采用精轧螺纹钢筋直束加强塔柱拉索锚固区的技术,这在国内特大跨径斜拉桥中是首次。本文分别就传统的U型环束加强方式和金马大桥采用的直束加强方式对该桥桥塔进行详尽的有限元模拟计算,从塔柱内力和预应力钢束的损失两个方面进行计算分析和比较。此外为了优化预应力筋的布束方式,进行了阶段塔柱光弹试验,对这种直束加强技术进行了验证,为同类型的大跨度斜拉桥的主塔设计提供一定的参考和借鉴。     

预应力混凝土连续箱梁不同布索方式对比分析

从理论上对比分析了不同布索方式的优缺点,以某预应力混凝土连续箱梁桥为原型,通过数值计算对比分析了预应力损失对不同布索方式箱梁腹板主拉应力的影响.结果表明,在理论上取消下弯索,通过适当调整顶、底板索和竖向预应力筋来实现对腹板主拉应力控制是可行的;适当调整竖向预应力的大小,竖向+纵向布索方式混凝土强度提高系数优于下弯索布索方式;竖向预应力损失对竖向+纵向布索方式预应力混凝土箱梁腹板主拉应力的影响非常敏感.在实际工程中,竖向预应力损失50%后,竖向+纵向布索方式预应力混凝土箱梁腹板主应力的分布将劣于下弯索布索方式.     

六冲河大跨径预应力混凝土斜拉桥预应力后期束优化研究

斜拉桥的发展趋势是跨径超大化、结构轻型化,使其结构受力性能更为复杂,其受力性能的进一步优化显得尤为重要。以混凝土梁预应力理论为基础,选择六冲河主跨438 m大跨径双塔斜拉桥作为研究对象,对斜拉桥中最典型的大跨径双塔斜拉桥的预应力后期束配置进行优化研究,运用大型有限元计算软件Midas Civil对不同预应力度下的结构进行计算,分析其受力性能,使其在结构受力性能和经济性上更为合理,为混凝土斜拉桥预应力设计提供一定的参考。     

CFRP筋加固梁抗弯刚度影响因素的试验研究

通过CFRP筋体外预应力加固钢筋混凝土梁的试验,研究了混凝土标号、原梁配筋率、体外预应力束弯折角度、损伤度及带载水平对加固梁刚度的影响。通过研究得出了相应结论。其研究成果对CFRP筋体外预应力加固技术具有一定的借鉴作用。     

完全非金属材料配筋混凝土结构研究

分析了钢筋混凝土结构的主要缺陷,在此基础上提出了完全非金属材料配筋混凝土结构的概念,并且分析了这种结构在技术上的可行性,指出完全非金属材料配筋混凝土结构是解决目前钢筋锈蚀问题最好的办法,是配筋混凝土结构发展的方向。     

混凝土桥梁金属波纹管注浆质量声波检测法探讨

混凝土桥梁波纹管的灌浆质量直接关系到桥梁的使用寿命和安全,但是目前还没有能够准确检测波纹管注浆质量的方法。在混凝土结构物的无损检测中,应用最广泛的就是超声波检测法及冲击回波法,但本质都属于声波类方法的范畴。通过理论分析和声波的数值模拟,证明根据初至时间或者主频特征评价金属预应力管道注浆质量是不可行的。     

大跨径连续刚构桥主跨底板合龙预应力束的空间效应研究

对大跨径连续刚构桥中跨底板混凝土在底板预应力筋作用下可能纵向开裂的现象进行了分析,阐述了产生这种现象的力学机理。根据一座跨径布置为140 m 268 m 140 m的单箱单室预应力连续刚构桥的结构与设计特点,对该桥在底板预应力作用下的空间效应不利影响进行了分析,提出了避免跨中箱梁底板纵向开裂、底板混凝土向下崩出和腹板竖向拉应力过大的建议,可为大跨度连续刚构桥的设计提供参考。     

碳纤维筋喷浆法加固石拱桥技术分析及应用

提出以碳纤维筋和高强聚合物砂浆为补强材料的一种加固石拱桥的新方法。通过对碳纤维筋喷浆加固机理和力学特点的分析,明确了石拱桥偏心受压构件加固补强的计算方法,给出具体实施技术要点,并进行实际工程应用验证。结果表明,碳纤维筋喷浆加固的桥梁可有效提高承载能力,同时也可改善结构的耐久性,有较好的推广应用价值。     

后张拉预应力束管道压浆质量问题的防止

本文分析了引起后张预应力束管道压浆质量问题的原因 ,提出了保证预应力束管道压浆质量的技术措施及要点。     

新颖自锚式悬索桥设计与转体施工

新颖自锚式悬索桥的主缆采用钢管混凝土索套的半刚性索;加劲梁采用预应力混凝土箱梁,主缆作为预应力体外索,在跨中正弯矩区段穿入箱梁内,托起箱梁并起主缆中央扣的作用,形成梁索组合结构。桥梁的恒载由主缆承担,预应力混凝土箱梁承担主缆索力的水平分力,箱梁用于减少自锚式悬索桥的活载作用下的挠度,并承担压力与弯矩。这类桥梁建筑高度约为l/40～l/50,它适用于跨径100m左右的二跨或三跨连续梁桥。施工方法过去一般采取满堂支架现浇,因此限制了本桥型的适用范围。在上海松江施贤路油墩港桥,将偏心转体施工方法首次应用于自锚式悬索桥,并利用盆式支座为转体的磨心及滑道,缩小了主桥跨径及省略钢筋混凝土磨心的精工细作,施工工艺简便易行,使上述桥型可适用于不同场合。