盖板体外预应力加固的应力增量统一算法

基于体外预应力筋应力增量与梁体跨中挠度及混凝土压应变的相关性,提出了盖板体外预应力筋加固的结构计算模型.利用结构变形前后的几何关系,导出了体外预应力筋应力增量的统一表达式,并用室内模型试验证明计算方法的准确性.同时分析了影响体外筋应力增量的力筋面积、预应力值、外荷载形式及既有梁配筋率等参数的敏感性,可为实际工程提供理论支持.     

大跨度连续刚构桥体外预应力加固技术研究

当前社会交通量急剧增加，大跨度连续刚构桥易出现梁体跨中持续下挠和箱梁产生结构性裂缝等病害，导致自身强度与刚度难以满足要求，从而影响结构安全性与耐久性。为研究体外预应力束刚构桥加固新技术，依托浙江兰溪黄湓大桥，采用一种基于能量变分原理计算的体外预应力增量的加固技术，并建立有限元模型加以验证，结果表明：该加固方法能有效改善墩顶控制截面在在拉应力的情况，经该方案加固后，各控制截面主拉应力消失并转换成一定的压应力储备，最大应力变化幅度达1.121 MPa,各跨中挠度分别减小15.696 mm, 18.790 mm, 17.702 mm,下挠趋势减小，验证了该体外预应力加固技术加固效果良好，能有效提高大跨度连续刚构桥自身承载能力。     

体外预应力混凝土梁受弯承载力影响因素分析

引言 体外预应力是后张预应力体系的重要分支之一,与体内有粘结预应力结构相比,其主要具有如下优点：预应力筋布置在构件截面外,便于检查、修补及更换;可提高构件的抗弯甚至抗剪能力;荷载产生的应力沿预应力筋长度方向均匀分布,变化幅度小,对承受疲劳荷载及重载的构件有利等。但是,在外荷载作用下,体外预应力混凝土结构的预应力筋与混凝土之间可以产生滑动,预应力筋的应力增量不能由单个截面的特性确定,其取决于整个构件的变形。因此,在计算体外预应力混凝土结构的受弯承载力时,应首先确定预应力筋的极限应力。     

大跨径简支转连续箱梁桥收缩徐变效应

利用杆系有限元模型计算了大跨径简支转连续箱梁预制和施工过程中的应力分布和线形变化,研究了预应力束二次张拉对收缩徐变的作用.以6×70 m连续箱梁为例,按照老化理论原始算法、老化理论修正算法、JTJ 023-85规范附录算法与JTG D62-2004规范附录算法,进行了收缩徐变效应对简支状态和连续状态下箱梁结构应力和变形影响的对比分析.分析结果表明:不同算法的收缩徐变效应对各跨跨中或支点应力影响的最大差值均在15%以内,对边跨、次边跨、中跨跨中挠度影响的最大差值分别为36%、79%、54%,其中JTJ 023-85规范附录算法计算的挠度最小,JTG D62-2004规范附录算法计算的挠度最大,也最接近实测挠度,因此,收缩徐变理论的计算分析结果可靠.     

粘结部分预应力混凝土16m梁极限承载力的试验研究

以３片１６ｍｍ足尺无粘结部分预应力混凝土梁为试验对，对其极限承载能力进行了测试，在试验的基础上，对现有的无粘结部分预应力混凝土梁中无粘结力筋的应力增量公式进行了探讨。     

变高度薄壁箱梁剪力滞的几何非线性分析

根据势能变分原理,考虑薄壁箱梁翼缘的剪力滞效应和结构竖向挠度的几何非线性,导出了变高度薄壁箱梁的非线性控制微分方程,并采用样条最小二乘配点法进行求解.将计算值与试验结果进行了比较,两者吻合较好.研究表明,对于三跨变高度薄壁连续箱梁,在均布荷载作用下,内支座截面的应力分布不均匀程度较中跨跨中截面大;荷载越大,非线性效应越显著.     

独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静荷载试验

以独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静荷载试验结果为依据,通过对静荷载试验工况下控制截面的斜拉索索力增量、主塔塔顶偏位、主梁挠度和截面应力等重要测试数据的分析,并结合理论计算结果来研究不同荷载试验工况下斜拉桥的索力变化规律、强度和刚度等特性。     

基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法

为了简化部分预应力混凝土梁的设计过程, 减少设计试算的次数, 缩小预应力筋用量的取值范围, 提出了基于裂缝宽度的部分预应力混凝土梁设计方法; 从正常使用状态的裂缝宽度出发, 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) (简称《公路规范》) 中对裂缝宽度的规定, 通过最大裂缝宽度求解受拉区普通钢筋的应力, 并建立关于开裂截面中性轴高度的一元三次方程; 根据预应力筋的有效应变要求, 结合《公路规范》中最小配筋率的规定, 得到了预应力筋用量的上、下限; 给出了设计方法的主要步骤和具体验算过程, 并设计了1根T形截面试验梁, 以验证设计方法的合理性。研究结果表明: 验算梁的抗弯承载力及预应力筋用量的上、下限满足规范要求; 试验梁的荷载与挠度基本呈现三折线关系, 在外荷载为50.0kN时, 试验梁跨中出现裂缝, 外荷载为128.5kN时, 试验梁受拉普通钢筋屈服, 外荷载为157.8kN时, 试验梁跨中混凝土压碎破坏, 试验梁总体呈延性破坏特征, 满足承载性能要求; 在受拉普通钢筋屈服前, 试验梁实测最大裂缝宽度为0.18mm, 未超过预估的最大裂缝宽度0.20mm, 满足正常使用要求。可见, 提出的设计方法合理、可行, 能够简化部分预应力混凝土梁的设计过程。      

体外预应力混凝土梁承载全过程分析新模型

为了探讨体外预应力混凝土梁在承载能力极限状态下的性能,建立了其基于有限单元法的考虑材料和几何非线性的数值分析模型.引入分块截面模型确定钢筋混凝土梁单元截面的切线刚度和分析其退化过程,采用三节点摩擦滑移预应力筋单元分析体外预应力筋在转向块或滑块处的摩擦滑移效应.该模型考虑了影响结构力学性能的主要因素,并考虑了轴力二次矩和二次效应.对试验梁的特征参数、体外预应力增量、摩擦滑移效应和二次效应等进行的分析表明,计算结果和试验值吻合.研究表明,体外预应力筋在转向块或滑块处的摩擦滑移效应是影响体外预应力混凝土梁力学性能的重要因素.     

遗传算法用于体外预应力筋的合理布置

运用基于实数直接操作的遗传编码算法，在考虑了影响体外预应力筋的合理布置的多项因素的基础上（包括锚固点，滑块，水平筋等的位置以及斜筋，水平筋的数量等等），构造了求解全外预应力筋的合理布置问题的算法，着重探讨了体外预应力筋合理布置的优化目标，为了最大限度地改善原有结构的受力情况，以体外预应力水平筋活荷载下的最大应力增量作优化的函数，文中以一实例对其运算过程和结果进行分析，并与以最小水平筋面积为目标的优化结果作了比较。     

某高架桥加固技术研究

绥满公路上某座预应力混凝土高架桥出现了裂缝和挠度过大等病害,通过分析采用施加体外预应力和粘贴钢板的加固方案,并进行了加固计算和试验验证.结果表明加固后桥梁的变形、受力和裂缝都有了显著改善.这对以后悬臂施工的高架桥病害分析和加固具有一定的借鉴意义.     

控制大跨PC梁桥长期下挠的综合举措研究

针对目前大跨度预应力混凝土(PC)梁桥在运营后出现腹板开裂和跨中持续下挠等病害,在总结预应力混凝土梁桥下挠成因的基础上,以在建的主跨为155 m江西泰和赣江公路大桥为例,采用有限元法从恒载零挠度、加大跨中梁高和临时斜拉索辅助施工等新举措出发与传统设计进行分析比较,研究各种因素对预应力混凝土梁桥长期下挠的影响。结果表明:恒载零挠度设计,或者恒载零挠度设计和加大跨中梁高的综合设计措施对控制大跨度预应力混凝土梁桥的长期下挠更有效。     

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.     

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.     

某预应力混凝土连续梁桥施工控制技术

文中结合广州番禺龙湾大桥的工程特点,分析了预应力混凝土连续梁桥施工过程中主要工艺参数的控制技术,介绍预应力混凝土连续梁悬臂施工监控的主要内容及方法,总结了施工中进行控制的方法,使桥梁的施工质量处于受控状态。     

加载过程中钢筋混凝土梁弯曲变形的随机分析

为研究钢筋混凝土梁在服役期间变形随机性的变化规律,利用蒙特卡洛抽样与钢筋混凝土非线性有限元法,建立了钢筋混凝土梁非线性变形的随机分析模型.利用该模型对经典试验梁进行受力过程弯曲变形的随机分析,并对钢筋混凝土截面配筋率进行了参数分析,结果表明:在加载过程中,梁体变形的变异性是变化的;当荷载在开裂荷载高概率区间内时,梁体变形的变异性最大;不同配筋率的梁体变形的变异性有明显差异,配筋率越低,变异性越高.随着荷载的增大,梁体变形的变异性逐渐减小;当荷载接近正常使用极限时,变异性趋于稳定,此时不同配筋率的梁体变形的变异性也基本一致.      

平转连续梁桥主梁现浇施工中的摩阻效应

采用平转施工的连续梁桥,其转体梁段一般使用支架现浇的方式制作。在转体梁段分段长度较长的情况下,现浇梁体和模板接触面会产生较大的摩阻力和切向黏结应力,阻碍梁体的自由变形,因而增大预应力箱梁的应力损失。采用有限元分析软件,分析了现浇梁与底模支架之间的摩阻系数和模板约束情况,计算了预应力筋张拉时主梁最大悬臂状态各单元应力。结果表明:一定情况下此摩阻和约束效应对梁体有效预应力的影响是不能忽视的。     

摩阻效应对现浇平转连续梁桥转体前变形的影响

结合有限元分析软件,对现浇梁与底模支架之间的摩阻系数和模板黏结约束情况进行了分析,计算了主梁最大悬臂状态各单元挠度变化规律,说明一定情况下此摩阻效应对梁体变形有不可忽略的影响。     

沥青路面设计中增加抗车辙设计指标的探讨

分析我国现行沥青路面设计指标,指出弯沉指标不能有效的控制路面车辙,在吸收国外沥青路面设计指标的基础上,增加路基顶面压应变指标作为沥青路面抗车辙设计指标;在参考城市道路设计规范,分析路面剪应力分布的基础上,提出面层材料剪应力也可作为沥青路面抗车辙设计指标。