BFRPC与预应力钢绞线黏结-滑移本构模型

预应力钢绞线与玄武岩纤维活性粉末混凝土BFRPC(Basalt Fiber Reactive Powder Concrete)之间的黏结性能，对预应力BFRPC桥梁结构的抗弯承载力、裂缝控制、刚度等性能具有显著影响。为了明晰预应力钢绞线与BFRPC之间的黏结-滑移失效过程，通过中心拉拔试验研究了钢绞线直径和黏结长度对预应力钢绞线与BFRPC之间黏结性能的影响。深入探讨了黏结应力-滑移曲线特征、黏结强度及影响因素；建立了BFRPC与预应力钢绞线的分段式双线型线性黏结应力-滑移本构关系模型；综合考虑钢绞线螺旋缠绕特征与旋转滑移失效模式，修正了预应力钢绞线与BFRPC的极限黏结强度计算模型。研究结果表明：对于相同直径的预应力钢绞线，黏结长度每增加100 mm,初始黏结应力下降15%～18%,极限黏结应力下降20%～23%;泊松效应会削弱混凝土和钢绞线之间的握裹力，使得黏结强度与钢绞线直径成反比；钢绞线与BFRPC的黏结-滑移本构关系模型可有效区分拉拔损伤的线性段和滑移段；建立的极限黏结强度修正模型精度良好，误差控制在理论计算控制线两侧±8%以内。     

钢绞线竖向预应力锚固体系的研究

通过分析目前桥梁箱梁腹板中经常出现裂缝的原因,说明现有的精轧螺纹锚固体系存在回缩量过大的缺陷,提出一种可行的能有效解决回缩量过大的锚固体系——钢绞线竖向预应力锚固体系,并对其张拉工艺、设备进行改进,使张拉操作方便可靠。钢绞线竖向预应力锚固体系能确保箱梁腹板中设计的预应力,能有效提高箱梁腹板的耐久性。     

预应力混凝土连续箱梁桥纵向裂缝仿真分析

该文通过仿真计算,分析某预应力混凝土连续箱梁桥在运营过程中出现的箱梁顶板纵向裂缝病害,指出病害的成因,提出相关建议,提供了一种利用仿真计算分析裂缝病害的思路。     

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。     

腐蚀预应力混凝土梁桥抗弯承载能力计算方法研究

为了评估预应力钢绞线腐蚀后的预应力混凝土梁桥工作性能,对除冰盐环境下先张法和后张法施工的预应力混凝土构件的抗弯承载能力计算方法进行研究。通过考虑多个影响因素,引入拉应力水平对钢绞线腐蚀速率影响系数kσ,建立先张法预应力混凝土结构的碳化深度预测公式;探讨后张法考虑腐蚀发生前混凝土保护层、波纹管及管内水泥浆结硬体对初始腐蚀的延迟影响;提出腐蚀预应力钢绞线的有效截面面积及腐蚀后预应力钢绞线强度计算公式,并在现行桥涵设计规范的基础上,建立预应力钢绞线腐蚀后的结构抗弯承载能力计算方法。最后,以郑州市航海路连接线跨南水北调总干渠的南水北调大桥辅线桥为例,对其在服役期内因筋体腐蚀引起的承载能力退化进行分析,验证该预测方法的可行性。     

25m空心板张拉裂缝分析

结合某桥多跨25 m预应力钢筋砼连续空心板裂缝病害,通过空心板裂缝调查,建立空心板三维空间计算模型进行应力计算,分析了空心板裂缝原因;根据裂缝情况及有限元分析结果提出了维修措施。     

先张法U形梁预应力传递长度的试验研究

当前国内轨道交通工程中，U形梁预应力张拉工艺呈现出从后张法向先张法过渡的趋势。本研究依托南京至句容城际轨道交通工程，通过现场试验得到先张法U形梁预应力的传递长度，并与理论计算和相关规范结论进行对比。结果发现，预应力放张后每根钢绞线表面应力的分布规律基本一致，在距梁端超过一定距离后钢绞线应力变化趋于平缓；钢绞线表面应变测试得到的预应力传递长度结果与国内外规范计算值吻合度较高，但通过测试钢绞线附近混凝土的应变推定预应力传递长度的方法并不可靠。     

某跨铁路连续梁桥病害分析与加固技术研究

某跨铁路桥结构型式为单箱单室等高度预应力混凝土连续梁,为跨越既有铁路,尽量减少对既有铁路的影响,采用自动连续千斤顶拖拉法顶推施工。经对该桥检测,发现大桥腹板存在不同程度的竖向和斜向裂缝,且有部分裂缝向底板发展,预应力钢绞线应力损失较大等病害。为改善主梁应力,抑制腹板裂缝继续发展,提高主梁抗剪能力,防止桥梁技术状态继续恶化,确保运营安全,故对其进行加固处治设计,经检测验证效果良好。     

预应力钢绞线张拉力智能测试技术研究

为便于准确地得到混凝土结构中预应力钢绞线的有效预应力,对预应力钢绞线张拉力智能测试技术进行研究。基于预应力钢绞线锚固系统的振动特性,以等效质量为原理,将锚具、锚垫片和附近区域混凝土看成整体(称为振动系统),对张拉力、等效质量、振动系统的弹簧系数三者进行分析,通过测试锚固系统的加速度、自振频率和敲锤加速度,建立这3个参数的关系,进而推算出有效预应力,并对陕西某刚构桥预应力钢绞线张拉力进行了测试。结果表明:智能测试结果与压力传感器、钢绞线伸长量换算和油泵测试结果吻合,且与压力传感器测试结果最大误差仅为5%,比伸长量换算结果离散性小。该技术可用于预应力钢绞线张拉力测试。     

预应力技术在桥梁施工中的应用

预应力技术应用于桥梁施工能够有效减少桥梁结构裂缝的出现,增大桥梁跨径并减轻桥梁本身的自重,对于桥梁质量的提升和使用寿命的延长具有积极作用。预应力技术起步较晚,但是其在桥梁工程中推广速度非常快,发展空间日益广泛。通过对预应力管道设置、预应力钢绞线和锚索的选择、预应力效应分析和孔道压浆施工等技术应用的具体环节进行探讨,并指出了预应力技术应用中存在的技术难题。     

后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用

预应力混凝土技术应用于桥梁工程,可有效减少结构裂缝、麻面等桥梁病害。文章分析了预应力技术的优点,并对后张法预应力混凝土桥梁的施工工艺进行阐述。     

拉脱法检测夹片锚有效预应力的咬合力模型

拉脱法是检测夹片锚锚下有效预应力的有效方法。为从锚外拉脱曲线获得锚下有效预应力值，首先，分析了桥梁预应力夹片锚固体系的受力特点，探讨了拉脱法曲线产生突降的原因；其次，基于合理的理论假设，通过钢绞线的平衡方程建立了一种通过计算夹片与钢绞线之间摩擦合力的方式获得夹片与锚孔之间咬合力的理论方法；最后，开展了夹片咬合力的室内模型试验，提出了咬合力计算公式，并将理论计算值和试验值进行了对比，结果发现两者结果吻合良好，具有一定的工程应用价值。     

基于T梁实测预应力损失的体外预应力加固

运营过程中混凝土桥梁开裂问题成为桥梁结构的一个通病,能否准确分析出裂缝产生的原因对桥梁加固方案的选择至关重要。本文通过对蛮金线K30+819预应力混凝土T梁桥裂缝专项检测结果对裂缝产生的原因进行分析,再利用有限元软件对预应力损失进行计算,综合比较实测有效预应力和理论有效预应力差值,分析预应力损失对桥梁结构产生的不利影响,最后针对预应力损失量按结构的3种设计状态计算找出体外预应力加固补强值,并对加固方法进行比较选择合理处治方案。     

变截面连续梁桥裂缝成因分析

通过对灵江二桥的病害调查,病害主要为支点斜向裂缝和跨中腹板水平裂缝,建立不考虑竖向预应力的计算模型,根据计算结果,支点处腹板主拉应力超过规范限值,抗剪承载能力不足,分析跨中腹板开裂主要原因为宽板效应和施工时内外温差造成的。     

连续刚构桥预应力摩阻损失的分析计算

预应力损失中摩阻损失所占的比例较大,精确地计算预应力摩阻损失有利于正确计算钢束沿程有效预应力的大小,其对于施工过程张拉控制有着重要意义,更关系到成桥后的使用安全性。我国现行的计算理论未考虑由摩阻损失造成的正压力沿程减小的问题。对于复杂空间预应力钢束,工程中常用的计算方法存在明显缺陷。通过对钢绞线空间曲线的拟合,同时考虑钢束拉力沿程的非均匀分布计算摩阻损失的方法,能得到更精确的结果。     

环向预应力钢绞线加固RC拱肋力学性能试验

通过RC方柱偏压试验和RC拱肋面内受力全过程试验,对环向预应力钢绞线（LPSW）加固拱桥方法进行研究。对相对偏心距分别为0,0.25,0.5的3类RC方柱进行偏心受压试验,偏心试验表明：RC方柱加固后,预应力钢绞线先于箍筋约束混凝土,有效抑制了混凝土裂缝的纵向开展,预应力钢绞线及箍筋之间具有良好的变形协调性;LPSW加固柱承载力提高了3%～34%,LPSW加固技术适合于小偏心受压结构,偏心距越小,增强效果越明显。在偏压试验基础上,拓展了LPSW加固RC拱肋的模型试验,对LPSW加固模型拱荷载-挠度曲线、截面应变和结构破坏模式等方面进行分析。拱肋试验表明：LPSW拱肋受力过程和破坏模式与RC拱肋相似,分为弹性阶段、裂缝开展阶段和钢筋屈服阶段,最终因出现5个塑性铰形成机构而呈塑性破坏。由于环向预应力钢绞线约束,使RC拱肋提前处于3向受压应力状态,横向膨胀受到约束,避免拱肋出现拉应力,加固拱肋的初裂荷载、钢筋屈服荷载和极限荷载为未加固拱的2倍、1.6倍和1.47倍。基于偏压柱及拱肋试验结果,利用弹塑性失稳理论的等效梁柱法,建立LPSW加固拱肋极限承载力的计算公式,计算值与试验值吻合较好,且偏于安全,可用于评估实际加固拱桥的承载能力。     

连续箱梁桥底板加固设计方案比选

通过对一座运营期内底板产生横向裂缝病害的连续箱梁的现场检测、有限元模拟分析,探讨了连续箱梁此类裂缝的病害成因;在此基础上,对箱梁底板张拉体外预应力钢束和张拉纵向预应力碳纤维板两种加固方案的加固效果进行了比较。结果表明:超重荷载的作用是导致连续箱梁底板产生横向裂缝的主要原因;箱梁底板张拉体外预应力钢束和张拉纵向预应力碳纤维板的主动加固方案,都可以将底板受力恢复为全预应力构件。     

反拉法检测预应力钢绞线工作应力的模型试验研究

为了研究预应力钢绞线的锚下有效张拉力,基于模型试验,采用反拉法进行张拉力检测技术研究,阐明了反拉法检测预应力钢绞线工作应力的作用机理;通过2种方法获得预应力钢绞线工作应力,分别为张拉荷载-伸长量曲线中拐点和锚具与锚垫板脱开时刻的张拉力;进一步对张拉荷载-位移曲线转折区段的上、下限取平均值,进而获得预应力钢绞线工作应力。研究结果表明,当工作荷载约为极限荷载的75%时,检测误差在5%之内,满足工程检测要求。     

预应力钢绞线伸长量的准确计算与量测方法

预应力钢绞线伸长量偏差作为校核预应力施加是否达到设计控制张拉力的一个重要指标,其理论伸长量的准确计算与实际伸长量准确量测、计算是保证伸长量偏差的准确性的根本。对预应力钢绞线理论伸长量的准确计算方法,实际伸长量量测、计算方法作较系统的介绍,可供从事工程技术人员参考。     

大跨连续刚构桥体外预应力加固设计研究

针对贵州某高速公路一座六跨预应力连续刚构桥,运营多年桥面严重下挠,且底板存在较多裂缝。对该桥病害产生原因进行分析,提出体外预应力主动加固设计方案,通过有限元计算分析,证明了该桥体外预应力加固能减小刚构桥的下挠,提高墩截面压应力储备,对类似工程具有借鉴意义。