预应力混凝土板梁承载能力的测试与评价

采用重力加载系统，模拟预应力混凝土板梁在正常使用极限状态的荷载效应，对试验板梁的应力、应变、挠度和裂缝进行理论计算，通过理论值与实测结果的对比分析，评价试验板梁的承载能力。     

配筋U H PC板抗弯承载能力及延性影响因素分析

从瑞士SIA2052规范规定的配筋UHPC板承载能力设计方法出发,讨论了配筋UHPC板抗弯承载能力极限状态下的承载能力及变形能力的计算方法,并以一12 cm厚配筋UHPC板为背景工程,分析了极限状态配筋UHPC板承载能力和延性的主要影响因素,分别研究了各因素变化对配筋UHPC板极限状态的影响,并将极限状态下承载能力与规范规定的设计值进行对比,结论表明考虑UHPC受拉退出工作的影响,配筋率过低的UHPC版极限状态承载能力低于瑞士SIA2052推荐的设计值,结构偏于不安全。     

初始应力状态对加固后混凝土梁力学性能的影响

加固后混凝土梁的力学行为与加固时的既有截面初始应力状态密切相关,为了解在不同的初始应力状态下加固混凝土梁的力学性能,通过模型试验,对3片结构参数相同的混凝土试验梁,分别在不同的初始应力状态下采用增大截面法加固,并进行正常使用极限状态与承载能力极限状态下的加载试验,对试验梁的承载力、钢筋与混凝土的应变及裂缝发展过程进行分析。结果表明:在不同的初始应力状态下,加固混凝土梁的正常使用极限状态的承载力存在明显差别;加固后混凝土梁的变形不满足平面假定,其承载力计算必须考虑分阶段受力的影响;初始应力状态对极限承载力影响不大。     

大跨钢混叠合梁斜拉桥索梁锚固区局部应力分析

以某大跨钢混叠合梁斜拉桥索梁锚固区为研究对象,借助大型有限元程序ANSYS建立索梁锚固区有限元计算模型,采用弹塑性理论对索梁锚固区进行分析,通过逐级加载得到索梁锚固区在不同索力阶段的应力状态,并提出索梁锚固区极限承载力的简化算法,可直接指导设计。计算表明:锚拉板与索导管相连的倒圆弧区域应力集中明显,索梁锚固区极限承载力满足受力要求。正常使用状态下,锚拉板区域的混凝土桥面板上缘易出现拉应力,若开裂易进水将影响锚拉板的耐久性,有必要加强该部位的构造设计。     

预弯组合梁桥的弹塑性极限承载能力研究

针对预弯组合梁极限承载能力研究不充分的问题,通过对7片预弯组合试验梁的抗弯强度试验和3片预弯组合试验梁的抗剪强度试验研究,提出了预弯组合梁弹塑性极限状态的破坏机理。在此基础上建立了预弯组合梁弹塑性极限状态的抗弯强度和抗剪强度的实用计算方法,对极限抗弯强度的计算方法进行了试验验证,利用该方法所得计算值与试验实测值吻合较好。该计算方法已应用于多座预弯组合梁桥的设计。     

预应力组合板梁桥的弹塑性分析

分析了预应力组合板梁桥极限状态下的应力计算各国规范的有关条文规定，指出了其不足，提出了极限状志下弹塑性应力的计算方法，并给出了算例。     

先简支后连续桥梁预应力状态分析研究

分析了先简支后连续预应力桥梁受力状态,并按正常使用极限状态的设计原则,计算并讨论板开裂与预应力状态的关系,计算结果表明:如果预应力≥87％设计预应力,梁就满足全预应力构件的要求.如果87％设计预应力＞预应力≥59％设计预应力,梁就满足A类预应力构件的要求,因此,由起拱值来判定梁板是否可用的标准是合理的.对于张拉龄期为3d、5d和7d三种情况,张拉龄期对预应力损失的影响很小,可以忽略不计.张拉龄期主要影响上拱值,5d和7d的差别也只有2 mm.     

锈蚀钢筋混凝土梁承载力计算方法及试验研究

为研究锈蚀钢筋混凝土梁极限承载力和破坏形态,建立锈蚀钢筋混凝土梁极限承载力计算公式,通过34根构件实测值验证计算公式准确性,开展14根锈蚀钢筋混凝土梁极限承载力试验,研究锈蚀率和剪跨比对锈蚀钢筋混凝土梁极限承载力的影响,结果表明:锈蚀钢筋混凝土梁极限承载力随剪跨比增加而减小,锈蚀率小于5%,锈蚀钢筋混凝土梁破坏状态与未锈蚀钢筋混凝土梁都呈现出剪切破坏状态,锈蚀率大于5%,锈蚀钢筋混凝土梁破坏形态由剪切破坏转化为弯曲破坏;锈蚀率10%是极限承载力变化临界点,每增加1%,小于临界点和大于临界点时极限承载力分别降低1.4%和5.6%。锈蚀钢筋混凝土梁极限承载力计算值与试验值平均比值为1.05,计算公式具有较高精度。     

预应力钢-轻骨料混凝土简支组合梁承载能力试验研究

完成了两片直线配筋体外预应力钢-轻骨料混凝土简支组合梁的试验,对梁在集中荷载作用下的应变、位移和破坏状态进行分析,并把试验结果和计算结果进行了对比.试验梁下部为钢梁,上部为CL35轻骨料混凝土.该类型梁按塑性理论分析的极限承载力比弹性计算值高73.1%,试验得出的极限承载力比塑性理论计算结果高大约20%.钢-混凝土之间发生了相对滑移,说明对此类型梁的分析应按部分剪力连接.梁的弹性阶段能够维持到总荷载为250 kN以后,可知梁的弹性承载力高于弹性计算值36.4%以上.     

退役预应力混凝土梁受弯全过程分析及试验研究

为了解在运营若干年后预应力混凝土空心板梁的材料退化和受力性能,探讨其在抗弯荷载作用下的承载能力及破坏模式,以汀塘圩大桥为背景,对该桥2片服役11年的PC空心板梁的材料强度、结构退化等进行详细检测,并采用2对加载装置进行三分点对称加荷,从弹性阶段、开裂荷载直至构件破坏,对试验梁的变形性能、破坏机理和抗弯极限承载能力等受弯特性进行全过程分析及试验研究。结果表明:试验梁跨中极限位移可达计算跨度的1/42,呈现出明显的延性破坏特征,在服役11年后仍具有很好的延性及足够的强度。对于试验梁的抗弯极限承载力,将试验结果与现行桥梁规范及非线性有限元进行对比,证明了桥梁规范设计给出的板梁极限荷载计算公式的合理性。     

预应力CTRC板加固预载梁弯曲性能的数值研究

对预应力CTRC板加固预载梁的弯曲性能进行了试验和数值模拟研究。根据预载梁的卸载水平和持载水平设置了6个试验工况。试验和数值模拟结果表明,加固梁极限承载力的数值模拟结果与试验结果接近。与未加固的模拟梁相比,加固梁的极限承载力模拟值明显提高,极限承载力模拟值提高的最大比例为74.0%,但卸载水平和持载水平对加固梁的极限承载力影响较小。试验结果和数值模拟结果的对比证明了预应力CTRC板加固预载梁数值模拟的有效性和准确性。     

GBF钢筋混凝土空心板正常使用阶段的裂缝分析

内置GBF高强薄壁管的钢筋混凝土空心板是一种较新型的结构形式.通过试验与理论综合分析,研究了这类结构在正常使用阶段的工作性能,探讨了GBF钢筋混凝土空心板在正常使用极限状态下最大裂缝宽度的计算问题.研究表明,GBF钢筋混凝土空心板具有良好的工作性能.对GBF钢筋混凝土空心板在正常使用极限状态下的最大裂缝宽度验算,提出了基于规范公式的修正计算公式,以使计算结果与实际更为接近.     

预应力混凝土斜交空心板正截面强度计算研究

采用有限元方法对预应力混凝土斜交空心板进行非线性全过程仿真计算分析。通过多种工况的计算比较发现,达到极限状态时截面的破坏形式、极限承载力随荷载形式不同有一些差别,并得出预应力混凝土斜交空心板的最小的荷载工况,在此基础上,提出了预应力混凝土斜交空心板正截面强度计算公式,可供工程设计参考使用。     

叠合梁在使用极限状态的塑性

在使用极限状态,构件通常被认为是在弹性阶段工作的.从以前的大跨度结构试验分析得到的结果说明,在梁的挠度达到规范规定的使用极限状态限值以前,叠合梁有时会有塑性发展.这个现象与传统的使用极限状态假定并不相符,因为在设计规范中,挠度计算假设是弹性状态,采用弹性分析方法.在使用时,为了限制塑性的发展,梁的跨度与挠度之比作了严格的限制.如果在使用时允许出现一定程度的塑性,就需要考虑采用放大系数来调整从弹性分析获得的挠度,以考虑塑性影响.阐述了梁的跨度-挠度比的限制原因以及放大系数的来源.     

变黏结预应力CFRP板加固受弯构件试验研究

针对碳纤维板与混凝土界面间结构胶随着时间的推移逐渐老化从而失去黏结力的问题,提出了变黏结预应力碳纤维板加固概念。为了得出变黏结预应力CFRP板加固受弯构件在长期预应力及外界荷载作用下的承载能力及破坏形态,在室内采用无黏结、有黏结和变黏结预应力CFRP板加固技术分别对3根5. 6 m长的钢筋混凝土梁进行了加固设计,并通过加载试验得出了3种状态下试验梁的力学性能及梁体裂缝变化情况。试验结果表明:有黏结预应力CFRP板加固试验梁较无黏结预应力CFRP板加固试验梁,开裂荷载提高了30%,屈服荷载提高了18%,极限荷载提高了20%;变黏结预应力CFRP板加固试验梁较无黏结预应力CFRP板加固试验梁,开裂荷载提高了36%,屈服荷载提高了4%,极限荷载提高了12%;变黏结预应力CFRP板加固技术同时具有无黏结和有黏结加固技术的特点,在加载前期裂缝的产生与有黏结相似,裂缝间距和宽度都较小,在加载后期随着界面结构胶的慢慢老化逐步失去黏结力,试验梁逐渐变为无黏结加固,但由于裂缝间距在前期基本形成,所以加载后期裂缝间距和宽度几乎与有黏结加固类似,较无黏结加固更有利于增强结构的耐久性。建议在加固设计时,应考虑界面结构胶老化对加固效果的影响,尽可能采用耐久性较好的结构胶。     

钢—混凝土结合梁的收缩行为

就使用荷载极限状态而言，钢－混凝土Ｔ形结合梁中板的收缩对梁是有害的。例如，无荷载梁可能产生明显的弯曲，在一定的时间范围内，混凝土板可能产生裂缝。这些效应即与几何形状有关，也与时间有关。建议一种计算独立Ｔ形结合梁收缩的方法。利用按龄期调整的有效模量并且借助错位法和松弛法，这两种方法得出的结果是一致的。试验也验证了理论的结果。     

施工用临时钢便桥设计荷载及其效应分析

本文在学习研究极限状态法和容许应力法设计理论的基础上,从使用年限、荷载标准值、分项系数等方面说明现行公路桥梁规范的极限状态法不适用于施工便桥,并在工程实际中将混凝土运输车满载工况作为设计荷载,采用容许应力法进行钢便桥的设计计算,并与公路-Ⅰ级车辆荷载效应进行了比较分析。     

预应力CFRP板加固RC和PPC梁抗弯性能试验

为了掌握预应力CFRP板加固混凝土梁的抗弯性能,进行了6片普通钢筋混凝土(RC)梁及4片部分预应力混凝土(PPC)梁的预应力CFRP板抗弯加固静载试验和非线性有限元分析,探讨不同损伤程度、CFRP板初始预应力大小、梁有效预应力大小等对RC和PPC加固梁的抗弯性能影响。结果表明:采用预应力CFRP板加固后能有效抑制裂缝产生和开展,减小裂缝宽度和构件挠度,显著提高RC和PPC梁的抗弯承载力;加固前的损伤程度越大,CFRP板也越早发生剥离,抗弯极限承载力降低也越大,破坏时CFRP板总是先发生剥离而后断裂;非线性有限元模型能够预测预应力CFRP板剥离前加固梁的抗弯行为,计算结果与试验结果吻合较好;建议CFRP板的初始预应力度控制在0.5左右比较合适。     

叠合梁在使用极限状态的塑性

在使用极限状态，构件通常被认为是在弹性阶段工作的。从以前的大跨度结构试验分析得到的结果说明，在梁的挠度达到规范规定的使用极限状态限值以前，叠合梁有时会有塑性发展。这个现象与传统的使用极限状态假定并不相符，因为在设计规范中，挠度计算假冒设是弹性状态，采用弹性分析方法。在使用时，为了限制塑性的发展，梁的跨度与挠度之比作了严格的限制。如果在使用时允许了一定程度的塑性，就需要考虑采用放大系数来调整从弹性分析获得的挠度，以考虑塑性影响。阐述了梁的跨度-挠度比的限制原因以及放大系数的来源。     

斜T型梁桥的有限元分析

目前,对于梁板组合的斜T型梁桥的计算方法,从计算理论上可分为板理论和梁理论两大类,从计算方法上可归纳为梁格法和各向异性板法。而这两种方法的计算结果都未能把梁和板所受的力区分开,这就给梁和板的配筋计算带来一定困难。为此,文章从分析模型和计算方法入手,考虑了梁和板的组合作用,推导出了板作为平面壳体单元的单刚阵,主梁和横梁以板中面作为弯曲中性轴的梁单元单刚阵,较好地解决了这个问题。并依此思路研制了有限元分析程序,对一些实验模型桥进行了分析比较,结果十分接近。