后张梁钢束预应力损失分析

根据变形协调条件,针对工程实践中采用的一般钢束布置形式,推导了考虑反摩阻影响的锚具变形、钢筋回缩预应力损失σs2计算公式.分析了减小预应力损失的途径,得出了当s＞sk时,采用一端张拉比通常采用的两端同时张拉能减小预应力损失的结论.     

预应力参数敏感性对连续刚构桥施工控制的作用

为研究连续刚构桥施工控制预应力参数的敏感性,以徐水河特大桥为例,采用Midas Civil软件建立该桥三维有限元模型,计算施工监控过程中预应力参数的取值对结构线形和应力的影响。计算分析结果表明,钢筋初始张拉控制应力和管道摩阻系数对该桥施工控制精度有显著影响,管道偏差系数和锚具变形、钢筋回缩量和接缝压缩值参数敏感程度相对较低。在连续刚构桥施工时,应重点对管道摩阻系数进行控制,防止施工过程中出现较大偏差。     

斜拉桥塔柱锚固区预应力损失研究

对斜拉桥塔柱锚固区的预应力精轧螺纹钢筋在锚固过程中因预应力筋回缩、锚具变形等因素产生的预应力损失进行了实测分析和计算公式的推导.假定正、反摩阻力相等,对考虑钢筋回缩时反摩阻作用下的第二类预应力损失进行推导,得出了合理的计算公式,算例计算结果与实测情况相当吻合.根据对实验现场的观察和对实验结果的分析,指出了预应力精轧螺纹钢筋的第二类预应力损失的材料影响因素.     

预应力混凝土梁非线性分析单元模型

为了能够准确有效地分析混凝土梁中预应力钢筋的力学性能,模拟结构中存在的普通钢筋、预应力直线钢筋和预应力曲线钢筋,提出了一种预应力混凝土梁非线性分析的单元模型。应用有限元理论,采用全拉格朗日列式的三维杆单元模拟预应力钢筋;采用实体退化组合壳单元模拟结构;应用钢筋单元和混凝土单元之间的位移场关系形成钢筋对混凝土单元的贡献,将预应力钢筋对结构的作用直接反映在单元模型内部。预应力混凝土T梁的破坏过程模拟结果表明梁的跨中挠度计算结果和试验实测数据吻合,单元模型有效地反映了预应力束的力学性能。     

预应力夹片锚钢筋回缩量概率分布模型

钢筋回缩量超标是后张法预应力钢筋混凝土梁预应力损失的重要原因。提出钢筋回缩量的简化和准确方法,对233组测试数据进行了概率分布统计,提出了3种钢筋回缩量概率模型分布假设,使用柯尔莫哥洛夫检验法分别对各种分布假设进行检验。研究表明:夹片回缩量小于钢绞线回缩量,夹片和钢绞线发生相对位移,通过夹片回缩量来简易计算钢筋回缩量会导致测试结果偏小;实际工程中存在钢筋回缩量超标的情况,限位板槽深过大是钢筋回缩量超标的重要原因;钢筋回缩量服从正态分布,据此提出的钢筋回缩量正态分布概率模型为实际工程钢筋回缩量以及其导致的预应力损失评估提供了有利依据。钢筋回缩量简化方法和准确方法关联模型可用于实际工程钢筋回缩量的定量评估。     

后张预应力桥梁张拉控制计算

张拉力和伸长量计算方法 在后张预应力混凝土桥梁张拉前,为了给预应力腱（预应力钢绞线、预应力钢丝绳、预应力钢筋的合称）施加正确的张拉力,估计预应力损失（包括摩擦、管道局部偏摆、锚具回缩等）和伸长量的计算作为复核锚具的油表压力的双控手段,承包商工程师或安装人员需要提供计算书给监理工程师和设计人员审查,其中张拉力即油表压力和预期伸长量是张拉的关键信息。     

坞式闸室底板预应力筋线形布置研究

结合江苏某船闸工程实例,依据预应力钢筋的布置原则及坞式闸室结构的受力特点,提出了4种闸室底板预应力筋的布置形式,从预应力施加效果、预应力损失、施工可行性等方面对各布置方案进行了比较,并通过ANSYS有限元软件对布筋方案进行了模拟分析。计算结果表明:采用的预应力钢筋线形布置能有效减小底板的拉应力和不均匀沉降,控制混凝土开裂,并能减少混凝土及钢筋用量。     

后张预应力桥梁张拉控制计算

张拉力和伸长量计算方法在后张预应力混凝土桥梁张拉前,为了给预应力腱(预应力钢绞线、预应力钢丝绳、预应力钢筋的合称)施加正确的张拉力,估计预应力损失(包括摩擦、管道局部偏摆、锚具回缩等)和伸长量的计算作为复核锚具的油表压力的双控手段,承包商工程师或安装人员需要提供计算书给监理工程师和设计人员审查,其中张拉力即油表压力和预期伸长量是张拉的关键信息。     

胶接缝连接的节段拼装桥墩抗震分析模型

采用胶接缝连接的节段拼装预应力混凝土桥墩在地震荷载作用下会在接缝区域张开,出现不连续的现象.采用常规纤维模型分析方法对这一现象进行了有限元分析.计算结果与试验结果的对比表明,建议的用素混凝土短柱模拟胶接缝的方法,可以比较准确地预测低周反复荷载作用下采用胶接缝连接的节段拼装预应力混凝土桥墩的滞回特征.     

后张预应力预制混凝土框架中节点的数值模拟

为了解决有限元研究中预制混凝土框架节点处新旧混凝土叠合层界面黏结与穿过叠合层钢筋难以模拟的问题,讨论了有限元软件ABAQUS中模拟新旧混凝土叠合层黏结性能的不同方法,引入叠合层的黏结滑移本构和钢筋的剪切-滑移模型相结合的本构关系,建立后张预应力预制混凝土框架中节点非线性有限元分析模型,计算结果与足尺模型的试验结果吻合较好,并在此基础上重点开展了轴压比、混凝土强度、预应力筋有效应力及筋黏结构造（全黏结、部分黏结和无黏结）等有限元参数分析. 分析结果表明:轴压比由0.2增加到0.4时,承载力提高了11%,由0.4增加到0.6时,承载力增加不明显;提高混凝土强度、增加有效预应力可显著提高承载力;预应力筋黏结构造对节点承载力影响不显著,增加无黏结长度,可一定程度延缓节点的屈服.      

Finite Element Calculation of the Flexural Stiffness of Corroded RC Eccentric Compressive Members

A finite element calculation model of corroded RC eccentric compressive members was build using finite element software ANSYS. The model considers the decline of mechanical properties and the effective section of a corroded steel bar, as well as the deterioration of bond character between corroded reinforcement and concrete. The reliability of the finite element model was evaluated by comparing the results of the finite element calculation with the data from experiments. Based on the finite element analysis results, the influence of corrosion degree, the diameter change of the longitudinal reinforcing bars and the spacing change of stirrups on the flexural stiffness were calculated and analyzed.     

The Effect of Steel Corrosion on Bond Strength in Concrete Structures

IntroductionStudies conducted by some researchers haveshown steel corrosion has significant influence onthe limited durability of reinforced concrete struc-tures[1,2]. Corrosion of steel creates a volume ex-pansion in reinforcing bars and causes extremelyhigh tensile stress in concrete, and this may lead tothe formation of cracks in the cover concrete due toits relatively low tensile strength.The cracks leadto a weakening bond and anchorage between rein-forcing steel and concrete, which direct…     

金佛山混凝土面板堆石坝地震反应3-D分析

基于等效线性模型,采用三维非线性动力有限元法对拟建金佛山混凝土面板堆石坝进行了地震动力反应分析,重点研究了坝体在地震荷载作用下的加速度反应、动应力反应、地震永久变形的规律和分布。计算结果表明:坝顶附近加速度反应较大,应采取相应的抗震工程措施;坝体动应力反应较小;坝体残余变形不大;大坝整体抗震性能较好,满足给定地震下的抗震安全性要求。     

轴压作用下CFRP加固圆钢管短柱的静力承载力分析

为了研究轴压作用下碳纤维增强复合材料（carbon fibre-reinforced polymer,CFRP）加固圆形空心截面（circular hollow section,CHS）钢管短柱的极限承载力,对轴压作用下CFRP加固CHS钢管短柱进行了理论和数值分析. 理论分析中,利用等效截面法推导了两种不同粘贴方式（全环向粘贴以及环向和纵向交替粘贴）的CFRP加固圆钢管短柱在轴压作用下静力承载力的理论计算公式;数值分析中,将特征值屈曲与Riks法相结合建立了轴压作用下CFRP加固圆钢管短柱的非线性有限元分析模型. 对该模型中的环向和纵向CFRP进行应力分析后发现,环向CFRP处于拉伸状态,约束钢管的径向变形;纵向CFRP会承担轴压荷载中的部分压力,限制钢管的变形. 最后,将所建立的有限元分析模型结果和所推导的理论公式结果与已有文献的试验结果进行对比,发现三者之间的最大误差不超过2%,验证了建立的有限元模型和所推导的理论公式分析结果的准确性.      

大粒径沥青混合料在旧路补强中的有限元分析

大粒径沥青混合料用作道路养护时补强层的研究正处于探索阶段.针对该材料在道路补强时位置及厚度难以确定的问题,根据旧路加铺典型结构初拟结构组合库,建立分析模型,利用ABAQUS有限元软件进行计算分析.在典型结构组合情况下,通过改变补强层厚度,计算厚度变化对受拉不利层的最大主拉应力及主要受拉方向应力的影响.根据各层受力状况的有限元计算,评价结构组合的受力合理性,调整适宜的厚度范围.通过计算确定了大粒径沥青混合料直接加铺及将旧路铣刨至基层加铺时的合理厚度.     

轨道交通预应力混凝土槽型梁有限元分析

结合两种有限元软件的特点,模拟轨道交通双向预应力槽型梁的变形和受力分析.先通过Midas/Civil分别计算槽型梁在横向和纵向预应力作用下,钢束的预应力损失,利用虎克定律推算出相应的应变;在ANSYS中建立有限元模型,以初始应变模拟预应力的作用,进行槽型梁在纵向、横向和双向预应力作用下受力与变形分析.     

竖向预应力作用效果的数值模拟与预应力损失的试验研究

对箱梁竖向预应力筋张拉引起的混凝土竖向应力和螺纹钢筋的应力进行了有限元计算和现场测试分析,测试结果表明预应力损失离散性很大,而且预应力损失可能高达50%.这是由于箱梁的高度有限,竖向预应力筋的长度都比较短,因而在达到张拉控制应力时高强精轧螺纹粗钢筋的伸长量有限.目前的竖向预应力锚固技术尚存在不足,在锚固时稍有不慎造成钢筋回缩量偏大,很容易造成预应力损失.     

预制装配式地铁车站单环结构传力与变形机理

为了研究新型装配式车站结构的力学与变形性能,以长春某国内首例预制装配式地铁车站为背景,基于有限元软件ABAQUS对装配式地铁车站单环结构拼装成环后传力与变形机理进行研究. 首先,建立了不同结构形式与钢丝杠支撑组合的4种工况数值模型;其次,对结构在自重作用下的力学、变形和接头接触性能进行了对比分析;最后,揭示了该类型预制装配式地铁车站单环结构的传力与变形机理. 研究结果表明:钢丝杠的支撑作用不容忽视,在拱脚外侧增设水平钢丝杠后,结构最大Mises应力降低约40%,最大主应力降低约80%,最大水平位移降低约90%,拱顶挠度降低约80%,结构内部降剪、降弯效果明显;接头接触状态发生明显变化,除拱顶D-E接头外其余接头接触面挤压面积比例显著增大,拼装结构基本达到了传力稳定可靠、变形安全可控的设计要求,整体自稳能力显著提升. 钢丝杠与拼装结构协同工作优化了单环结构的传力路径,有效限制了结构的水平与竖直变形,该类型装配式结构的力学与变形性能优于未设置钢丝杠的现浇结构的对应指标.      

边坡稳定性分析中的有限元极限平衡法

从边坡稳定性有限元分析方法和极限平衡法基本原理入手,提出了适合于边坡稳定性分析的有限元极限平衡法。以浅变质岩边坡潜在滑动面上的切向和法向弹簧模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题,对某高速公路路堑边坡进行了数值模拟,分析了边坡内应力和变形特征,以及渐进破坏的发展过程,对传递系数法和有限元极限平衡法用于浅变质岩风化层边坡稳定性分析的计算结果进行了对比分析。结果表明,采用边坡潜在滑动面上的法向和切向弹簧单元模拟滑坡体和滑床之间的接触摩擦问题能够真实反映边坡潜在滑动面上应力重分配过程和特点,得到边坡失稳破坏的真实稳定安全系数,有限元极限平衡法分析边坡稳定性是一种有效可行的方法。     

多年冻土地区路基不均匀融沉变形计算分析

采用Biot固结理论的有限元方程,对多年冻土地区路基的不均匀融沉变形进行计算与分析。为路面融沉附加应力计算提供依据。