施工期48h内锚下有效预应力时间及温度效应修正

为了揭示后张法PC梁在张拉后、压浆前48h内的预应力损失变化规律,通过现场试验和数值模拟结合的方法,对张拉施工后48h内的20m预应力混凝土梁的锚下有效预应力变化开展研究,建立了考虑温度效应影响下有效预应力变化值的修正模型。研究结果表明:实际工程中预应力损失率呈对数函数形式增长,前500min损失较大;实际测试中的预应力损失比数值模拟理论计算值偏大,最大可达3.43%。     

大跨空腹式连续刚构桥超长预应力布束方式研究

为了解决大跨径预应力混凝土空腹式连续刚构桥超长预应钢束预应力损失过大问题,以北盘江特大桥为背景,通过理论分析,提出了超长预应力损失主要影响因素及空腹式连续刚构桥超长预应力交叉锚固布束方式。采用有限元方法,建立了背景桥梁有限元数值模型,对比分析了传统通长布束方式与交叉锚固布束方式对结构及预应力的影响。结果表明,预应力管道摩阻损失与预应力束长度密切相关,化长束为短束可有效减小纵向预应力损失;采用交叉锚固布束方式,结构挠度、应力的分布规律与传统通长束布束方式相同,但数值明显减小,钢束有效预应力得到了明显提高。     

对先张法预应力桥梁板中应力钢束高温蠕变的有限元分析

通过选取有效的高温蠕变模型,运用有限元软件MARC建立先张法预应力桥梁板的三维模型,同时引入板底单面受火的瞬态温度场,对火灾下预应力钢束应力松弛现象进行有限元模拟分析。结果表明火场温度越高预应力钢束的蠕变现象越明显,预应力损失越大。     

预应力束断后黏结性能退化试验与模拟研究

针对氯盐环境下后张预应力混凝土（PC）梁端锚区预应力束锈蚀断裂问题,该文采用电化学加速锈蚀试验得到3个端锚区预应力束断裂后的PC构件,开展静力拉拔试验,研究混凝土强度和箍筋直径对断后预应力束黏结性能的影响。结果表明：钢绞线黏结破坏始于拉拔端,并向自由端逐渐发展;提高混凝土强度等级和箍筋直径可提高预应力束与混凝土界面间的黏结性能。采用Abaqus软件对断后预应力束黏结性能进行数值模拟,结果表明：黏结-滑移的数值模拟结果和试验值变化规律一致,吻合度较高;混凝土和预应力束的应力云图表明：混凝土和预应力束的应力沿试件拉拔端向自由端折减,应力传递过程中伴随着应力损失。     

拉脱法检测技术-时间及温度效应修正

预应力钢绞线张拉完成后，有效预应力会受时间及温度的影响而发生变化。为了准确揭示锚下有效预应力在温度和时间影响下的变化规律，提高拉脱法检测技术在实际工程中的测试精度，进行了时间效应和温度效应的试验研究。当钢绞线张拉时，在锚下放置压力传感器（可同步采集温度数据），对不同跨度、不同截面形式预制梁中的钢绞线进行锚下有效预应力及温度的实时动态监测。其中长期试验（1个月）40束，短期试验（72 h）27束，分别用于分析温度及时间效应对于锚下有效预应力变化的影响，并对大量的测试数据进行数理统计分析。研究结果表明：500 h前，锚下预应力存在整体的衰减趋势，且出现类似正弦波的变化，该变化由温度变化导致，相比时间效应，温度对锚下有效预应力的影响较小；500 h后，预应力的衰减趋势减小，处于相对平稳状态；48 h内，不考虑温度影响，67根钢绞线的衰减规律存在一定离散性，且离散性随时间的增长而增大；每组钢绞线预应力残余率在48 h内均服从威布尔分布。研究得到的锚下有效预应力温度和时间效应修正公式可对实际桥梁工程检测中拉脱法的测试结果进行温度和时间修正。     

桥梁结构预应力损失试验研究

为了确定预应力损失的一些规律,先从实际出发,通过现场实测值来得到预应力损失的实测值。具体就是通过现场制作了3片试验梁,为了观测预应力损失不同工况下的大小值,本试验将其中的两片梁采用弯曲布设预应力钢束的方法,张拉完成后再灌浆,且它们之间的角度也不同,而第三片梁则是采用直线布设预应力钢束的形式,其设计为不灌浆,对它们做预应力损失的试验,方法为:在试验梁和试验节段的张拉端安装锚索测力计;在3片试验梁的4分点预埋钢弦式传感器。通过它们来得到实际的有效预应力值,从而比较不同工况下的预应力损失状况。     

基于冲击回波法的波纹管孔道密实性评估

基于冲击回波法对预应力波纹管道密实性开展研究,在阐述冲击回波法检测原理的基础上,基于ABAQUS有限元软件对检测过程中冲击荷载在砼内部的传播路径进行数值模拟分析,建立了不同压浆密实度下f_测/f_密、压浆密实度c及测试构件厚度H之间的计算模型;开展波纹管孔道密实度测试模型试验,得到f_测/f_密与压浆密实度c的线性拟合关系式;基于工程推广应用,建立了同时考虑数值模拟及模型试验结果的修正模型,结果表明有限元模型计算结果与实际模型试验结果吻合较好,使用冲击回波法可有效检测波纹孔道的压浆密实度。     

斜拉桥索塔U形预应力束摩阻试验研究

研究斜拉桥索塔U形预应力束力学性能是避免索塔开裂的重要工程措施。采用在U形预应力束张拉时,固定端工作锚不设置夹片,在工具锚和千斤顶之间设置高精度穿心式压力传感器,张拉端按照正常设计进行预应力锚垫板、锚具安装的方法,该文开展了测试U形预应力束摩阻损失的现场试验研究。分析了U形筋预应力损失的影响因素,推导了弯曲处钢束对边壁的挤压引起预应力损失的计算公式,实测了U形预应力束的孔道摩阻系数以及摩阻损失率,得到了针对索塔U形预应力束孔道摩阻系数的取值。     

体外预应力钢-混凝土组合梁受弯过程的数值分析及试验研究

体外预应力钢-混凝土组合梁在桥梁工程中的应用日渐广泛.而确定预应力钢-混凝土组合梁受弯承载能力的困难在于,承载能力极限状态下,钢-混凝土交界面处存在着剪切滑移,预应力钢索的应力大小不确定.笔者考虑钢-混凝土交界面处剪力连接件极限强度,及承载能力极限状态下预应力钢索的应力状态,建立了预应力钢-混凝土组合梁受弯承载能力的有限元数值计算方法.通过试验梁的试验数据对比,说明采用有限元模型对实际工程中的预应力钢-混凝土组合梁进行模拟是可靠的.     

大跨预应力混凝土连续梁桥的预应力损失识别

大跨预应力混凝土连续梁桥预应力损失直接影响桥梁的受力状态和运营,预应力损失过大将导致主梁跨中下挠、腹底板开裂、承载力下降,甚至危害结构安全。以荆州海子湖大桥为研究对象,建立该桥有限元模型,基于长期监测系统实测数据,研究大桥运营期间预应力钢束应力变化规律。运营监测1年以来,钢束应力实测值小幅波动,但整体上呈下降趋势,反映出钢束发生了一定的预应力损失。基于挠度影响矩阵,提出了一种利用主梁实测挠度值反演钢束预应力损失的方法。根据主梁成桥1年期间实测的挠度值反演预应力损失,并与实测的预应力损失值进行对比分析,结果表明:所提方法有效、可行,可为同类型桥梁预应力损失的识别提供参考。     

体外预应力加固钢筋混凝土简支梁的设计参数研究

为研究4种参数对体外预应力加固钢筋混凝土简支梁的承载性能影响,先用ANSYS软件建立有限元模型,对既有试验研究进行数值模拟,将试件承载力、破坏形态、荷载-位移曲线的有限元结果与试验结果进行了对比分析,结果表明:有限元计算结果与试验结果吻合较好.然后利用有限元方法进行扩大参数分析,共计算了59个模型,从而研究了钢束截面面...     

波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁塑性铰长度研究

为研究波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁的塑性铰长度问题,采用有限元数值计算与既有试验数据相结合的方法,确定这类箱梁在地震等破坏荷载下的内力重分布及塑性变形能力。基于OpenSees平台建立了波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁的非线性有限元数值计算模型,利用2个不同学者的试验数据,从破坏荷载、跨中挠度、体外预应力筋应力增量、混凝土压应变等方面验证了数值计算模型,并对比分析了计入剪切变形和不计入剪切变形对箱梁挠度的影响;在此基础上,对影响波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁塑性铰长度的参数进行了研究。最后,通过比较已有公式的塑性铰长度计算值与数值模拟值,提出了适合波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁的塑性铰长度计算式。结果表明:实际计算中可以不计入剪切变形对波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁挠度的影响;剪跨比和有效预应力对波纹钢腹板体外预应力混凝土箱梁的塑性铰长度有显著影响,而受拉钢筋面积和混凝土强度对该类箱梁塑性铰长度的影响相对较小。     

基于ANSYS的外贴预应力GFRP板加固混凝土梁数值模拟

运用ANSYS有限元软件建立预应力玻璃纤维增强塑料GFRP(Glass Fiber Reinforced Polymer)板粘贴加固钢筋混凝土梁有限元模型,解决了预应力GFRP加固混凝土梁非线性数值求解难以收敛的问题。通过数值模拟分析得到的有限元分析结果与试验结果非常吻合,表明ANSYS有限元分析软件对预应力GFRP板加固混凝土梁进行数值模拟分析的准确性。     

曲线梁桥预应力筋张拉次序优化分析

以武汉长丰大道快速路高架中的L14联大跨度曲线预应力混凝土连续箱梁桥为工程背景,对工程中采用的预应力钢束张拉次序进行数值模拟及优化。采用独立建模耦合法建立混凝土实体与预应力钢束模型,通过ANSYS荷载步施加方式分别模拟实际工程中的预应力钢束张拉次序,一种腹板预应力钢束优化张拉次序以及4种顶、底板预应力钢束优化张拉次序,对比研究不同张拉次序对曲线梁桥力学性能的影响。研究表明,通过优化预应力筋张拉次序对桥梁的力学性能有一定的提高,并给出了更为合理的张拉顺序。     

考虑轨道不平整影响下城市轨道交通PC连续梁的冲击系数研究

依托城市轨道桥梁中一座三跨预应力混凝土连续梁桥开展实桥动力学试验,测试得到跨中动挠度时程曲线,建立了轨道列车-桥梁耦合有限元模型,通过与实测数据对比,验证了有限元模型的有效性。基于车桥耦合有限元模型,开展考虑轨道不平整度及桥梁跨径的双参数影响下冲击系数研究,分析后发现:实际测量得到的冲击系数较我国铁路规范值偏大;不平整度及桥梁跨径对桥梁结构的冲击系数影响明显,考虑不平整度影响后,冲击系数取值较我国现行铁路规范中规定值偏大;同一跨径下不平整度等级越差,冲击系数取值也越大。     

预应力损失对大跨混凝土连续刚构桥长期性能影响分析

以大埠河大桥、蛇背大桥两座大跨混凝土连续刚构桥为实例,采用数值模拟计算的方法,对主梁施工全过程进行模拟分析,研究施工阶段预应力损失情况,并分析不同预应力损失对大跨混凝土连续刚构桥长期性能的影响。模拟边跨底板束钢绞线B、边跨顶板束TB、顶板束T、腹板束F、跨中底板束Z、跨中顶板TZ预应力减少20%对主梁运营阶段收缩徐变变形的影响,研究结果表明,顶板束预应力损失对主梁竖向下挠的影响最大。研究预应力损失影响对于控制主梁后期下挠,增加大跨混凝土连续刚构桥的长期性能具有重要的意义。     

装配式混凝土梁预应力损失试验研究

为评估在役预应力混凝土桥梁在可变荷载作用下的结构性能,研究重复荷载对梁体预应力损失及承载力的影响程度,以中国公路常见30m跨度装配式预应力混凝土T梁为研究对象,基于相似理论设计并制作了两片缩尺比例为1∶5试验模型梁。通过静力及疲劳加载试验,得到了预应力筋有效预应力及模型梁承载性能的变化规律。试验结果表明:预应力混凝土梁在重复荷载作用下存在预应力损失;在整个加载过程中预应力累积损失分为3个阶段,疲劳加载前期及后期预应力损失相对较大,加载中期预应力损失较小;200万次循环加载后预应力筋应力损失率在3%～5%范围内。     

PC梁截面温度梯度对钢绞线预应力影响规律研究

该文以北京轨道交通燕房线01标高架区间30 m预应力混凝土简支箱梁施工为背景,开展锚下预应力、梁体温度的同步测试.基于梁截面不同高度温度实测数据,提出温度梯度分布模型,对温度梯度影响下钢绞线预应力变化展开研究:建立考虑截面温度梯度影响的数值模型,对梁体内的钢绞线预应力值变化量进行分析;将现场试验实测值及数值模型计算结果...     

某道路沉降段路面有限元研究

将Abaqus有限元技术与道路沉降相结合,并根据张家口地区新建道路的现场监测试验数据以及当地地质环境条件,建立道路沉降有限元模型。数值模拟法试验表明,道路实际沉降值在检测完毕后,沉降为3.196~5.544 mm,而Abaqus有限元模拟得出的道路沉降值为2.229~4.135 mm,二者差距并不大。以此验证了Abaqus有限元模拟道路沉降技术在实际工程中的适用性。     

大跨度连续刚构桥悬臂施工期预应力损失及其对策探究安排

以重庆某高速公路跨沟大桥实际工程为研究对象,通过有限元分析方法,对连续刚构桥悬臂施工期预应力损失进行了研究。结果表明:随着混凝土加载龄期的增长,预应力钢筋各项预应力损失值逐渐减少,在实际施工过程中,加载龄期不可能无限延长,在进行大跨度预应力混凝土连续刚构桥的预应力筋损失值的控制时,需要确定合理加载龄期。通过施工期的有限元分析,加载龄期为7 d时较合适。在预应力损失所有项目中,占比重最大时摩擦损失,管道以及钢绞线成形质量间的摩擦是摩擦损失的主要起因。为了使施工的摩擦降到最低,就得控制管道成形质量以及合理的优化钢绞线穿束质量;预应力的损失可以通过合理的计算引申量来减少;另外为了减少预应力的损失还可以加强预张拉和持荷时间等。