折线配筋先张梁局部应力分析

作为一种同时具备先张法与后张法结构优点性能卓越的新型结构,折线配筋预应力混凝土先张梁的力学性能有其自身特点,特别是其部分关键部位应力分布状态更是直接影响着预应力钢筋的合理布置形式与整体力学性能。以Ansys有限元分析软件为工具,采用分离式模型,建立了基于三维实体预应力筋单元的折线配筋先张梁非线性有限元分析模型,分析了先张梁预应力筋折点部位局部应力分布特点,并得出预应力筋折点半径是影响折点处局部应力集中的主要因素的结论,且折点半径R的增大有利于折点处应力状态的改善。     

折线配筋先张梁中弯起器的模拟及其对局部应力的影响分析

为了深入研究折线配筋先张梁的力学性能,从功能与作用方面找到了各种弯起器的共性,从力学角度分析出弯起器在力学上所起的实质作用,为有限元分析中弯起器的简化模拟提供了一个较好的思路.之后以Ansys有限元分析软件为工具,采用分离式模型,建立了考虑弯起器作用的折线配筋先张梁非线性有限元分析模型,分析了考虑弯起器时先张梁折点部位局部应力分布状态,对比不考虑弯起器的应力分布状态后认为:弯起器除了起到对曲线预应力筋进行起弯、导向、定位、成形作用外,对先张梁预应力筋折点部位局部应力分布状态、局部最大应力都有一定的改善作用.     

新型弯起器研制及其对钢铰线力学性能影响Ⅰ:强度与延性

为了消除"折点"效应,改善折线配筋先张梁弯起器部位钢绞线的应力状态,选用优选半径R=600 mm为导向半径,采用导向构件与支撑心轴的组合构件代替原导向辊,设计并研制了构造简洁、拼装灵活的新型折线配筋先张梁弯起器。为了研究新型弯起器对钢绞线力学性能的改善作用,采用试验方法,研究了采用不同导向半径R及不同弯折角度θ时,弯起器对钢绞线极限强度、延性性能的影响规律,并深入分析了试验现象与影响规律的产生机理。试验结果表明:随着R的增大钢绞线强度与延性性能的折减效应呈对数曲线趋势减小,当R≥100 mm时,R与θ的变化对钢绞线力学性能的影响较小;说明弯起器导向半径R在满足结构尺寸与构造要求前提下应尽量取大值,受限时也不宜小于100 mm,从而验证了新型弯起器的科学性。     

35m折线配筋先张梁施工技术研究和应用

以公路35 m折线配筋先张梁为工程背景,介绍了弯起器、先张法长线台座和短线台座的设计、应用和比较,预应力筋张拉和放张工艺研究和实施。通过施工和试验表明,中、大跨度预应力混凝土梁的折线配筋先张法施工技术是可行的。     

混凝土结构有限元分析中预应力筋模拟的新思考

在采用菲线性有限元法方法对折线配筋预应力混凝土先张梁局部应力状态进行研究的过程中,发现当预应力筋为曲线筋时,采用常规线性单元对其进行模拟的方法将由于横向上线性单元与三维实体单元进行耦合导致一种天然的应力集中现象,产生横向单元划分尺度对局部应力分析结果产生较大影响的问题.为从构造上消除这种应力集中现象,全面思考后决定选用实体单元对曲线预应力筋进行模拟.分析结果表明:采用实体单元对曲线预应力筋进行模拟时,将完全解决采用线性单元模拟曲线预应力筋时存在的问题,建立的模型科学实用,计算结果真实可靠.     

钢绞线弯折摩擦损失和弯折抗拉强度的试验研究

折线先张预应力梁是采用先张法张拉折线形钢绞线的一种新型预应力混凝土梁,已开始在桥梁工程中应用。通过预应力钢绞线在弯起器处的弯折摩擦损失和弯折抗拉强度试验,分析了影响钢绞线弯折摩擦损失和弯折抗拉强度的主要因素,提出了相应的计算公式,为折线先张法预应力混凝土梁的工程应用提供了依据。     

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。     

体外预应力混凝土桥梁弯曲性能非线性分析

本文建立了体外预应力混凝土桥梁非线形有限元分析模型。模型除了考虑了一般混凝土结构具有的材料非线性和几何非线性外,还考虑体外预应力混凝土结构特有的二次效应以及预应力筋在转向块处的滑移,并对体外预应力筋在多个转向块处发生滑移的情况给出了分析方法。根据此有限元分析模型,使用面向对象的方法编制了有限元分析程序EPA。最后使用此程序对体外预应力混凝土梁的弯曲性能进行了参数分析,所分析的参数包括体内体外混合配筋、二次效应、接缝和体外预应力筋在转向块处的滑移等。     

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.     

折线配束的先张预应力混凝土50 m T梁的施工技术

大跨径折线配束的预应力混凝土先张梁片在国内属首次应用,本文着重介绍50mT梁折线配束先张台座、弯起器的设计安装及预应力束的张拉与放张,为先张折线配束的预应力混凝土大跨径梁片预制提供参考。