装配式混凝土梁预应力损失试验研究

为评估在役预应力混凝土桥梁在可变荷载作用下的结构性能,研究重复荷载对梁体预应力损失及承载力的影响程度,以中国公路常见30m跨度装配式预应力混凝土T梁为研究对象,基于相似理论设计并制作了两片缩尺比例为1∶5试验模型梁。通过静力及疲劳加载试验,得到了预应力筋有效预应力及模型梁承载性能的变化规律。试验结果表明:预应力混凝土梁在重复荷载作用下存在预应力损失;在整个加载过程中预应力累积损失分为3个阶段,疲劳加载前期及后期预应力损失相对较大,加载中期预应力损失较小;200万次循环加载后预应力筋应力损失率在3%～5%范围内。     

体外预应力桥梁现场荷载试验研究

对某高速公路体外预应力试验桥进行了现场静力荷载试验,详细介绍了荷载试验的全过程,获得了该桥在三级加载状态下的各控制点的挠度值和应变值等力学性能指标.通过桥梁专业软件MIDAS/Civil进行有限元建模,得出了对应工况下的理论计算值,并与实测值进行比较分析,对桥梁的整体性能和结构安全做出了评价.同时,利用磁通量传感器对体外索索力进行了检测,得出了索力基本不随加载级别变化.试验进一步证明了体外预应力桥梁设计方法和相关设计参数取值的正确性,对于完善体外预应力桥梁的设计方法和积累体外预应力桥梁实桥荷载试验技术资料具有重要意义.     

预应力混凝土矮T斜梁桥的试验研究

在理论分析的基础之上,开展对预应力混凝土矮T斜梁桥的试验研究,其中包括单梁的静力性能研究以及成桥的静、动力性能试验研究。通过试验对矮T斜梁桥结构的各项力学性能指标进行测试与分析,并对偏载及中心加载情况下各支点反力的分布特性进行探讨。试验研究结果表明:预应力混凝土矮T斜梁桥是一种性能良好、易于施工、耐久性好的新型桥梁结构形式,可以广泛用于平原地区中、小跨径的公路桥梁中。     

基于破坏性试验的预应力混凝土简支T梁极限承载力分析

基于破坏性试验是验证桥梁结构极限承载力最直接的方法。本文提出一套桥梁结构破坏性试验的加载分级标准与试验结果评价方法,以1片20m预应力混凝土简支T梁为试验对象,建立有限元模型,介绍了此T梁破坏性试验的方法及加载过程,通过试验获得了应力、挠度、裂缝随加载力增大而变化的规律,明晰了试验梁的破坏形态及实际极限承载力。结果表明:试验梁开裂弯矩偏小,结构承载力安全储备较低。     

预应力混凝土梁开裂后抗弯刚度试验研究

为研究预应力混凝土桥梁的梁体开裂后抗弯刚度变化规律,通过6片1∶5模型试验梁的开裂试验,系统分析了有粘结和无粘结预应力混凝土试验梁在单调加载和重复加载方式下的跨中挠度及抗弯刚度变化规律.试验结果表明,梁体抗弯刚度变化与加载方式有关,重复加载条件下梁体极限承载力明显小于一次单调加载情况.在将试验数据与现行规范对比研究的基础上,指出现行规范规定对预应力混凝土梁开裂后的抗弯刚度下降规律考虑不足,无法满足在役桥梁的技术状态评估需求,并通过引入跨中弯矩修正系数的方法提出了具体的抗弯刚度修正公式.     

预应力混凝土连续箱梁桥破坏性试验研究

以沪宁高速公路新兴塘大桥主桥为例,介绍了预应力混凝土连续箱梁桥破坏性试验的方法,对加载方式、测试方法、试验现象和试验终止条件等进行了详细描述。考虑混凝土和钢筋的非线性行为以及预应力效应,建立了桥梁结构的整体三维非线性实体有限元模型,根据试验实际加载过程对桥梁试验进行了仿真计算。通过对试验测试结果和计算结果的分析,获取了试验桥梁的变形、应力和裂缝的发展规律,研究了桥梁的受力特性、破坏机理和承载能力等情况。研究结果表明,试验桥梁具有良好的刚度和强度,其破坏过程符合传统认识和设计假定,承载能力具有较大的安全储备,能够满足安全与使用要求。试验研究的结论可为预应力混凝土连续箱梁桥的试验、设计与维护提供参考。     

服役15年的先张法预应力混凝土空心板破坏性静载试验研究

为了研究服役多年的预应力空心板实际的受力性能和承载能力,对从一座已运营15年的预应力混凝土空心板桥上拆除下来的单片空心板进行单梁加载试验。采用分级加载的方式进行静载试验,逐级增加荷载,直至受拉区混凝土开裂,桥梁破损。对该空心板在各级试验荷载下的应力、挠度历程和裂缝发展的全过程进行观测和分析;同时使用有限元软件进行理论计算,并将实测值与理论值进行对比分析。研究结果表明:空心板抗裂性不能满足正常使用极限状态要求,空心板实际承载力小于设计承载力,各截面承载力不均衡,在加载过程中沿梁长方向各截面刚度变化不均匀,但在破损阶段却表现出了较好的延性特征。     

粉煤灰人工砂混凝土预应力空心板梁受力试验研究

进行了跨度为19.5 m的原型粉煤灰人工砂混凝土预应力空心板从预应力钢绞线张拉到承载极限破坏的受力全过程试验,研究了其正截面和斜截面在正常使用状态下抗裂度、裂缝宽度和跨中挠度、极限承载能力等受力性能,为在公路桥梁结构中利用粉煤灰人工砂混凝土预应力空心板提供科研依据.研究成果应用于河南省焦作市路网改造道路的桥梁结构,取得了较好的技术经济效益.     

某T形刚构桥体外预应力加固效果评价

该文对某T形刚构桥体外预应力加固效果进行评价分析,首先依据桥梁竣工图纸建立有限元计算模型,分析研究桥梁结构在各类荷载组合作用下的应力与变形;然后根据加固设计方案,对比分析T构施加体外预应力前后的正应力、主应力、变形及强度验算。计算表明:体外预应力加固技术能有效增大T构截面的应力储备,控制T构悬臂端变形;加固后T构的静载试验结果表明实测桥梁刚度大于理论计算值,实测悬臂段挠度小于理论计算值;长期健康监测结果表明桥面标高稳定,牛腿处下挠趋势减缓,桥面线形较平顺;理论分析、静载试验和长期监测结果验证了体外预应力加固技术的可行性与有效性。     

无粘结预应力混凝土梁的强度与变形特性研究

给出了无粘结预应力混凝土梁强度和受力性能的分析结果。建立了适用于无粘结预应力混凝土梁非线性全过程分析的有限元简化模型,利用该模型探讨了跨高比、有效预应力和加载方式这3种参数对无粘结预应力混凝土梁弯曲性能以及无粘结预应力筋极限应力的影响。分析结果表明,跨高比对无粘结预应力筋极限应力无明显影响,增大无粘结预应力筋的有效预应力能显著提高梁的开裂和极限荷载,加载方式对梁的受力性能有着非常重要的影响。     

预应力纤维薄板加固T型梁桥技术探讨

预应力FRP片材加固技术可以使FRP的抗拉能力得到充分发挥,提高加固效率。采用体外钢绞线直线加载方式,对广东省东莞市内一座实桥的16 m T梁进行体外加载,成功地采用间接预应力方式对碳纤维薄板(CFL)施加了预应力,并对预应力CFL增强RC梁的力学性能进行了理论分析及实验验证。研究结果表明,与无预应力CFL加固件相比,预应力CFL加固RC受弯构件,可以明显改善RC梁在使用阶段的力学性能,但其极限荷载几乎不变。     

大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工监控研究

以南盘江大桥为研究对象,从结构应力、变形等方面对大跨径预应力混凝土刚构桥施工全过程进行了监测,并从参数识别与施工调整方面进行了研究分析,保证了桥梁的施工安全,并使成桥状态趋于最优,可为完善同类型桥梁的设计提供参考.     

预应力混凝土T梁抗弯承载能力试验研究与Ansys数值模拟

制作了一片有粘结预应力的混凝土T梁,置于自然暴露环境中养护790d后,采用千斤顶加载,进行抗弯承载能力试验研究。结合试验数据,获取了挠度、上缘混凝土、下缘普通钢筋和预应力钢绞线的应变变化规律,并将不同工作阶段的挠度试验结果与JTG D62-2004规范、GB 50010-2002规范和ACI 318-95规范的计算结果进行了对比分析。基于Ansys有限元软件,采用实体力筋法对预应力混凝土构件进行模拟,建立了预应力混凝土T梁的三维有限元实体模型,对试验梁加载过程中的挠度、混凝土及钢筋应变的变化规律进行了仿真分析。     

CFRP束体外预应力桥梁动力特性研究

对国内首座CFRP束体外预应力公路桥梁进行荷载试验。试验结果表明何圩桥前2阶自振频率实测值与理论值接近。CFRP束体外预应力桥梁的冲击系数随加载车辆行驶速度的增加而增大。实测冲击系数小于规范中规定值,桥面的平整度较好且具有较好的行车性能。试验进一步证明了体外预应力桥梁设计方法和相关设计参数取值的合理性,对于完善CFRP束体外预应力桥梁的设计方法和积累体外预应力桥荷载试验经验具有重要意义。作为试验桥,何圩桥可为CFRP束用做桥梁体外预应力提供参考。     

螺栓连接预制拼装CFST桥墩抗震性能试验

为发展适用于强震区的绿色、高效预制装配桥梁结构,提出2种基于螺栓连接的节段预制拼装钢管混凝土(CFST)桥墩。开展有轴向预应力和无预应力的预制节段拼装CFST桥墩侧向往复拟静力加载试验研究,简要描述了预制节段拼装桥墩在水平往复荷载作用下的结构变形和损伤过程,分析其恢复力-位移滞回性能、卸载刚度、预应力损失、节段间接缝张口等非线性力学行为。研究结果表明:基于螺栓连接的预制节段拼装CFST桥墩具有良好的水平承载能力和耗能能力,滞回曲线饱满,延性性能较好;桥墩轴向预应力可提高桥墩的自复位能力,合理设计连接钢管尺寸能够实现节段间接缝开口均匀分布,相对于传统拼装桥墩只有底部开口情况,该设计更能充分利用各节段强度;随水平加载位移增加,轴向预应力筋张拉力基本呈线性增加,在最大水平加载偏移率为7.7%时,桥墩仍具有良好的水平承载能力,水平力撤销后预应力筋张拉力损失约为加载前的20%。研究结果可为开展基于预制拼装钢管混凝土桥墩的结构设计和工程实践提供参考,对推动中国快速桥梁建造技术具有积极意义。     

折线配筋预应力混凝土T梁破坏试验受力性能研究

近年来中国桥梁工程应用领域开始研究一种新型预应力混凝土梁——折线配筋先张法预应力混凝土梁。该文以四川遂宁至广安高速公路华签寺大桥30 m预制预应力混凝土T形梁为实例,对预制梁在破坏加载过程中的力学性能进行了测试,对其挠度、应变和裂缝发展形式进行了分析评价。     

基于神经网络的简支梁桥预应力衰减评估模型

以后张法室内模型梁受弯全过程试验采集的数据为样本,研究了预应力混凝土桥梁有效预应力与各主要影响因素之间复杂的非线性关系,应用改进BP神经网络建立了混凝土桥梁服役期内预应力衰减的神经网络评估模型。该模型以受弯梁全过程P-Δ理论曲线为依据,构造了基频衰减率（IFDETR）、变形指标（IDISP）、混凝土应变变化率（ICSV）、钢筋应变变化率（IRSV）4种归一化指标作为网络输入值,以计入时变效应的预应力衰减率指标（IEPDR）作为网络输出值。测试样本的评估结果表明,误差小于1%的测试样本数在样本集中所占的比例大于85%,且误差均小于单因素回归方法。     

预应力混凝土连续刚构桥建设质量控制方法探讨

以提高桥梁的耐久性为出发点,从避免预应力混凝土连续刚构桥运营阶段病害的角度,探讨了连续刚构桥在施工建设阶段的质量控制重点、难点和方法,部分总结了预应力混凝土连续刚构桥建设全过程的质量控制原则,供关注桥梁耐久性的连续刚构桥建设者参考.     

ANSYS在体外预应力混凝土简支梁非线性分析中的应用

介绍了Ansys在体外预应力混凝土简支梁非线性分析中的应用,同时考虑了混凝土和钢筋的材料非线性以及结构几何非线性,建立了两根体外预应力简支梁的三维分析模型,分析并模拟了在三分点荷载作用下加载直至破坏的全过程,并与试验进行了比较,结果表明Ansys能较好地模拟受力全过程,分析了转向块对体外预应力混凝土简支梁受力性能的影响.     

粉煤灰人工砂混凝土预应力空心板梁受力试验研究

进行了跨度为19．5m的原型粉煤灰人工砂混凝土预应力空心板从预应力钢绞线张拉到承载极限破坏的受力全过程试验，研究了其正截面和斜截面在正常使用状态下抗裂度、裂缝宽度和跨中挠度、极限承载能力等受力性能，为在公路桥梁结构中利用粉煤灰人工砂混凝土预应力空心板提供科研依据。研究成果应用于河南省焦作市路网改造道路的桥梁结构，取得了较好的技术经济效益。