体外预应力钢-混凝土组合连续梁试验研究

进行了预应力钢-混凝土组合连续梁的静载全过程试验，分析了荷载-跨中变形特征，沿梁长度的滑移分布规律，截面高度方向的应变分布、预应力筋应力变化以及连续梁的内力重分布机理、破坏模态与极限强度；非线性有限元分析结果、简化计算模型预测结果与试验结果吻合较好。     

基于中美规范设计的预应力混凝土连续梁桥确定性及可靠性对比分析

针对采用中国规范(JTG D60-2004和JTG D62-2004)和美国规范(AASHTO LRFD 2007)设计的预应力混凝土连续梁桥进行确定性及可靠度分析。确定性分析表明:按中国规范计算的作用效应组合和正截面抗弯承载能力均比美国规范计算结果小。可靠度分析中,两国规范均采用荷载与抗力系数设计法,分别取荷载和抗力为随机变量,采用一次二阶矩法计算功能函数的可靠指标。可靠性分析结果表明:从总体上来说,按中国规范计算的可靠指标比按美国规范计算结果小。综合确定性分析和可靠性分析得到,按中国规范设计的预应力混凝土连续梁桥相对美国规范略显保守。     

PC梁开裂截面应力计算的简化方法探讨

根据预应力混凝土粱再开裂正截面预应力钢筋的应力计算经验公式,推导梁正截面首次开裂后再开裂过程中中性轴位置和受压区边缘混凝土正应力的计算新方法,其间考虑了预应力混凝土梁正截面首次开裂以及疲劳荷载重复作用对钢筋和混凝土应力增长的影响,并通过算例对新方法与现有方法的计算结果进行比较,验证了新方法的简便合理性。     

桥梁结构日照温差二次力及温度应力计算方法研究

根据等效线性化原则,借助一般有限元程序分析预应力混凝土桥梁的非线性日照温差二次力及温度应力;针对两种非线性温度梯度模式及具有不同顶、底板厚度的一般箱梁桥,推导了等效线性化后的特征参数计算公式。对洺河桥预应力混凝土四跨箱形连续梁的非线性日照温差温度应力计算表明:中国现行公路桥规中规定的日照温度梯度模式是偏于不安全的,由日照温差产生的连续梁跨中附近截面下缘拉应力较大,它与预加力等产生的次应力组合会使截面抗裂性降低,设计时应充分重视。     

部分预应力混凝土梁弯矩重分布的计算

从两跨等截面的普通钢筋混凝土连续梁的弯矩重分布出发，推导并提出变截面部分预应力混凝土连续梁弯矩重分布的计算方法，以期在以后进一步试验研究的基础上得出能用于设计的计算公式。     

连续箱梁桥静动力特性及试验研究

桥梁的静动力特性是评价桥梁运营承载能力的重要内容之一。本文通过对1座典型的三跨变截面预应力混凝土单箱双室连续梁桥的计算分析,并把成桥静动载试验结果与理论计算值进行了比较,给出了其在荷载作用下的静动力特性及实际工作状态。     

预应力混凝土连续梁分析

本文基于节点转角变形协调和约束次弯矩法，针对常见具有一定刚度且内跨跨径相等的对称结构预应力连续梁，推导出梁在荷载和预应力作用下的精确解，而无须求解联立方程组。采用本方法，易求任意多跨预应力连续梁的梁端弯矩，采用于程序计算更简捷。文中还附有应用实例与程序，供选用参考。     

关于等跨三跨预应力混凝土连续梁钢束布置的几点体会

通过计算分析，揭示了新规范温度应力作用对预应力混凝土连续梁配束的影响，并就如何配置钢束几何形状，以降低预应力二次力矩的不利影响作了分析。     

预应力钢混凝土组合梁预压应力分布研究

针对体外预应力钢箱混凝土组合连续梁,建立了后张法预压应力在组合连续梁端头向全截面传递的力学模型,根据剪力连接件荷载一滑移本构关系及对称截面处的界面滑移为零等的边界条件,解得混凝土翼板轴向预压应力分布函数。进行了一根体外预应力钢箱一混凝土组合连续梁负弯矩区直线预应力筋及通长折线预应力筋张拉试验,得到的分布函数与试验数据比较吻合。试验及计算表明,影响预压应力分布的主要因素是钢梁与混凝土翼板之间的约束作用。从预应力锚固点到中支座对称点,预压应力逐渐减小,预应力筋越长,预压应力降低趋势越平坦。     

缓粘结预应力混凝土梁极限承载力试验

通过4根预应力混凝土梁的极限承载力试验,分别对其开裂荷载、破坏荷载、控制截面应力、裂缝与变形进行了测试,对比了缓粘结与普通预应力混凝土梁的受力性能差异。从试验结果来看,缓粘结预应力混凝土梁具有较好的受力性能,缓粘结与普通预应力混凝土梁的挠度、应变实测数据变化规律基本一致。跨中截面体内应变测试结果表明,缓粘结与普通预应力混凝土梁的体内应变变化规律吻合较好。跨中截面钢筋应变与混凝土应变测试结果表明,缓粘结与普通预应力混凝土梁的应变变化规律基本一致,缓粘结预应力混凝土梁的实测值相对较大。缓粘结预应力混凝土梁的实际开裂荷载、破坏荷载大于普通预应力混凝土梁,矩形、T形缓粘结预应力混凝土梁的开裂荷载实测值较普通预应力混凝土梁偏大6%、10%,矩形、T形缓粘结预应力混凝土梁的破坏荷载实测值较普通预应力混凝土梁偏大4%、3%。缓粘结预应力混凝土梁裂缝宽度实测值较普通混凝土梁相对较小,表明缓粘结预应力筋与混凝土之间具有足够的粘结力。     

移动模架施工连续梁的全桥内力调整研究

以崇启通道(上海段)桥梁工程施工为背景,介绍了移动模架施工连续梁的全桥内力调整。通过对简化的三跨一联的连续梁分别采用移动模架分段施工法与一次落架施工法连续梁各特征点截面的弯矩、变形进行计算比较,以整体浇筑一次落架施工连续梁的内力为调整目标,采用施加调整力的方法,通过两种施工方法各截面转角相等的边界条件解出调整力的值,达到全桥内力调整的目的。     

预应力钢混凝土组合梁预压应力分布研究

针对体外预应力钢箱混凝土组合连续梁,建立了后张法预压应力在组合连续梁端头向全截面传递的力学模型,根据剪力连接件荷载-滑移本构关系及对称截面处的界面滑移为零等的边界条件,解得混凝土翼板轴向预压应力分布函数.进行了一根体外预应力钢箱-混凝土组合连续梁负弯矩区直线预应力筋及通长折线预应力筋张拉试验,得到的分布函数与试验数据比较吻合.试验及计算表明,影响预压应力分布的主要因素是钢梁与混凝土翼板之间的约束作用.从预应力锚固点到中支座对称点,预压应力逐渐减小,预应力筋越长,预压应力降低趋势越平坦.     

某180m主跨预应力混凝土变截面连续梁桥设计计算分析

本文结合笔者历年来大跨径预应力混凝土变截面连续梁桥的设计经验,基于某项目(108+180+108) m南水北调特大桥实际设计案例,从箱梁构造、预应力体系布置、设计计算等方面介绍了变截面悬浇梁桥设计计算要点,并对翼缘板及中跨合拢段进行局部分析,阐述了长悬臂翼缘板的计算方法及中跨合拢束径向外崩力对结构的影响,供相关专业人员参考。     

斜交空心板正截面承载力模拟计算研究

采用有限元方法对预应力混凝土斜交空心板进行非线性数值模拟计算,得到了斜交空心板正截面的受力过程、极限承载力以及破坏时混凝土、预应力钢筋的荷载-应力曲线。预应力混凝土斜交空心板的受力全过程可以划分为预加力反拱、混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土压碎破坏4个阶段。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,模拟计算得出混凝土斜交空心板的最小的荷载工况,以此最小的荷载工况为计算依据,提出了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。     

底面外贴钢筋加固混凝土梁抗弯性能试验研究

通过1根控制试验梁与5根加固梁的静力试验,对底面外贴钢筋加固混凝土梁的抗弯性能进行试验研究.讨论加固试验梁在不同加固技术参数下(增补钢筋面积、锚栓布置与数量)的裂缝开展、刚度变化和承载力提高等情况,并分析各参数因素对试验梁加固的影响规律.试验结果表明:底面外贴钢筋加固试验梁经加固后其开裂荷载、刚度和抗弯承载力均显著提高;从跨中截面的混凝土应变规律可知,正截面应变符合平截面假定.提出外贴钢筋加固混凝土梁正截面抗弯承载力计算公式,由该公式计算的正截面承载力计算值与试验值吻合良好.     

体外预应力对钢箱-混凝土组合连续梁桥受弯性能的影响分析

应用空间有限元方法,对3跨变截面预应力钢箱-混凝土组合连续梁桥进行了建造全过程分析。着重研究了施加体外预应力对钢箱-混凝土组合连续梁桥受弯性能的影响,采用单元生成技术实现钢箱-混凝土组合连续梁桥受力全过程模拟。分析结果表明,当钢箱-混凝土组合连续梁桥跨度较大,且截面尺寸受限时,采用常规的墩顶强迫位移、桥面板施加体内预应力等措施仍不能满足中支座负弯矩区域的承载力要求。对中支座负弯矩区域桥面板施加局部体外预应力,对于改善钢箱-混凝土组合连续梁桥的受弯性能有较大的作用,能提高钢箱-混凝土组合桥梁的承载力,进而提高了跨越能力,具有更好的综合经济效益。     

车轮荷载作用下连续梁受力性能研究

为了研究3跨连续梁桥在不同边中跨比下,各控制截面的受力情况,本文设计了一个中跨为0.85m且边中跨比从0.5~1.0变化的有机玻璃连续梁桥和对应比例的标准6轴汽车模型,在兰州大学工程试验中心实施了模拟汽车在连续梁桥产生的作用的试验。本文重点研究了汽车荷载在连续梁桥模型的不同控制截面的受力情况,通过材料力学原理由微应变实测值反推弯矩实测值和用ANSYS程序计算的弯矩理论值进行拟合对比。     

预应力高性能混凝土桥的预应力损失比较

在5片预制预应力高性能混凝土梁中埋设振弦式应变传感器,从制作起测其应力已有3年.通过测试梁预应力钢束处混凝土应变变化来反映预应力的变化.实测总预应力损失约为总张拉应力的28%,较高压应力使高性能混凝土梁的预应力损失比普通混凝土梁大.按美国国家公路与运输协会标准制定的标准荷载抗力系数(AASHTO LRFD)和美国公路合作研究组织(NcHRP)18-07课题中推荐的相关标准分别计算出预应力损失,并与实测值进行对比.对第2跨梁的平均预应力损失进行评估,采用AASHTO LRFD法估高了20%,而采用NCHRP法估低16%,NCHRP法更具包容性和地域适应性.按实测数据计算弹性压缩预应力损失并考虑第2跨连续梁不均匀收缩所得平均实测预应力损失值与按照NCHRP法计算值之间误差在10%以内.     

后张连续梁次力矩实用计算法

前言后张连续梁的预应力弯矩总效应分析,关键是要算出各支点的次力矩。因为次力矩在两支承间是按直线变化的,在自由端(端支承)则等于零。因此,梁跨上的预应力总弯矩可按钢索对中心轴的偏心距求得的初预矩,与之以支承处次力矩按内插所得之值,二者叠加求得。目前国内常用的次力矩计算方法有:三弯矩方程、力矩分配法和连续梁     

体外预应力FRP-混凝土组合梁受力性能研究

体外预应力FRP-混凝土组合梁是在体外预应力钢-混凝土组合梁的基础上,分别采用GFRP型材替代型钢、GFRP筋替代钢筋、CFRP筋替代预应力钢筋而形成的一种新型组合梁。开展了体外预应力FRP-混凝土组合梁(分别采用工程中常用的2种抗剪连接方式,即双排FRP开孔板连接件与环氧粘结)在单调静力荷载下的受力性能试验研究。试验表明:2种组合梁的破坏均发生在FRP型材上翼缘与混凝土板的连接界面处,破坏时2种组合梁的混凝土板均未被压碎,CFRP筋的应变值远低于其极限应变;2种组合梁的荷载-跨中挠度曲线均大致为线性;采用环氧粘结的组合梁的最大跨中弯矩为136.5kN·m,对应的梁端截面处FRP型材与混凝土板之间的滑移为0.69mm,相比之下,采用开孔板连接的组合梁的最大跨中截面弯矩为109.7kN·m,此时梁端滑移值则为0.75mm,这是由于双排FRP开孔板连接件的抗剪承载力与抗剪刚度较低所致。试验测得的组合梁极限承载力与参照《钢结构设计规范》(GB50017-2003)的计算值吻合良好。