先张法预应力空心板梁放张方法的探讨

传统的先张法预制空心板梁钢绞线的放张方法不能满足目前施工生产的需要,介绍一种对称切割钢绞线放张的施工工艺,保证了先张法预制梁板的施工质量。     

空心板梁桥预应力张拉有限元分析

针对简支梁板桥中许多空心梁板在运营中产生裂缝的问题,以正在施工的桥梁中应用的16 m跨预应力空心板梁构件为研究对象,通过试验检测和采用有限元分析软件建立三维实体模型,来了解预应力施加过程中构件内分布筋的受力和混凝土沿纵向和横向的受力情况。计算模型中运用了等效荷载法和预应力束降温法两种预应力施加方式。最后将有限元计算的结果与试验结果做了对比分析。分析结果说明,板梁的有限元计算能够对该结构在预应力张拉阶段的内部应力应变特性做准确的描述,计算结果所表达出的应力分布特征可用作解释此类构件端部的底板和侧面出现裂缝的原因。     

斜交角度对预应力混凝土空心板梁受力特性的影响

以空心板梁静载试验为背景,使用 ABAQUS 有限元分析软件对相同跨径、不同斜度的空心板梁单梁受力特性进行分析,得出跨中截面挠度、应力随斜度的增大而增大,支点反力在钝角区随斜度的增大而增大的规律,为装配式斜交空心板的设计、分析提供参考.     

悬索桥吊索张拉及索鞍顶推降温法数值分析

研究目的:当大跨度自锚式悬索桥跨越通航流域不能采用常规支架法施工主跨钢箱梁时,首次应用"先斜拉,后悬索"的总体施工方案,该方案中最重要的过程就是斜拉桥向悬索桥的结构体系转换。针对体系转换中吊索张拉及主索鞍顶推在数值模拟中的实现,本文应用与无应力状态控制法相通的降温法进行分析。以该方法为指导,分析模拟建成后是世界上最大跨度600 m的鹅公岩自锚式悬索桥的体系转换全过程,阐述基于ANSYS的斜拉-悬索两个缆索支撑系统耦合模型中各个关键构件的单元选取及其参数确定的方法和技巧。研究结论:通过数值模拟计算得到体系转换过程中关键构件在整个过程中的变化规律,获得结论如下:(1)利用无应力索长可以将两种独立的斜拉-悬索缆索支撑系统实现耦合模型进行体系转换研究;(2)降温法是将吊索的建模长度降温至其无应力索长来模拟吊索张拉的过程,也可以模拟将主索鞍的预偏量分步降温至接近于零而实现主索鞍的顶推;(3)本文所研究降温法适用于计算大跨径自锚式悬索桥中体系转换过程中吊索张拉和主索鞍顶推分析。     

装配式公路钢筋混凝土空心板梁试验评定

为了对公路普通钢筋混凝土空心板梁旧桥的承载能力进行评定,采用横向分布系数测试并结合常规静载试验以及动载试验的综合评价法,通过横向分布系数的测试并与理论计算值进行比较评定梁体间的协同受力状况;通过常规静载试验测试桥梁关键截面的应力、挠度等参数与理论计算值比较评定梁体的受力状况;通过动载试验测得结构的动力参数对结构整体刚度状况进行评定.根据测试结果对结构承载能力进行综合评定.应用此方法对一座10 m跨径的普通混凝土空心板梁桥的整体性能进行了试验评定.     

客运专线32m双线整孔简支箱梁张拉应力试验研究

为得到力筋放张后客运专线32 m双线整孔简支箱梁的真实应力状态,现场进行了张拉应力测试,主要测试跨中截面应力分布、1/4断面顶板的剪力滞效应及端块锚下横向应力。由于初等梁弯曲理论具有一定的局限性,故借助ANSYS软件计算张拉应力的精确值,并将二者的计算结果与实测值进行分析比较,对梁体设计的安全性与可靠性进行评价,为32 m简支箱梁的预应力优化设计积累技术资料。     

轨道交通预应力混凝土梁施工阶段徐变性能研究

以实际工程的轨道交通预应力混凝土梁为原型,以跨中截面应力等效与施工工艺相似为原则,共设计6根1:5大尺度模型梁,对其施工过程中的徐变性能进行了试验研究,重点考察混凝土种类、预应力筋张拉方式和截面应力差等因素对轨道梁徐变变形的影响.基于大型商用软件SOFiSTiK和自行编制的步进法有限元程序对模型梁在施工阶段的徐变变形进行时随全过程分析,计算结果与试验值的误差在10%以内.在此基础上,提出了考虑混凝土种类、预应力筋张拉方式和跨中截面应力差等多因素影响的、轨道梁施工阶段徐变变形设计建议.本文研究成果可为轨道交通预应力混凝土梁的施工阶段徐变变形控制与计算提供依据和参考.     

大孔径现浇混凝土空心板梁研究与应用

对等截面连续箱梁和变截面连续实心板梁、高强复合薄壁管空心板梁三种结构形式的设计施工、受力性能及造价进行了研究、分析和讨论,指出大孔径现浇空心板梁是一种新颖实用的桥梁上部结构形式,有着广阔的应用前景.     

大孔径现浇混凝土空心板梁研究与应用

对等截面连续箱梁和变截面连续实心板梁、高强复合薄壁管空心板梁三种结构形式的设计施工，受力性能及造价进行了研究，分析和讨论，指出大孔径现浇空心板梁是一种新颖实用的桥梁上部结构形式，有着广阔的应用前景。     

某大型铁路项目岔枕生产工艺应用

就某国际大型铁路建设项目中的岔枕预制工艺进行了介绍。根据长线台座岔枕生产工艺,并针对建设项目对该产品需求情况进行预制工艺说明,尤其是对预制生产过程中的张拉、混凝土布料、蒸汽养护、放张等关键工序进行了详细说明。     

双线铁路箱梁施工阶段跨中截面应力的有限元分析

在双线高速铁路建设中，广泛采用整体箱型梁结构形式。本文采用弹性力学有限元方法。建立了8节点六面体等参数单元的三维应力分析有限元模型。结合双线铁路预应力混凝土简支箱梁的施工，利用SAP90通用结构有限元分析程序，建立了整体箱梁三维实体单元模型，通过梁单元施加预应力荷载效应。箱梁采用后张法施工工艺，分别以预应力初张拉阶段、预应力终张拉完成、二期恒载作用为分析荷载工况，计算了箱梁跨中截面应力，给出在施工过程中箱梁跨中截面的应力随预应力张拉的变化及分布情况。通过有限元分析结果与铁路桥涵设计规范的比较得出，该箱梁结构设计合理，施工方案可行。本文所采用的分析方法和结论对于双线铁路箱粱的设计与施工有一定的借鉴意义。     

使用阶段两跨连续梁中碳纤维筋应力研究

为计算使用阶段两跨无黏结CFRP筋部分预应力混凝土连续梁中CFRP筋应力增量,基于连续梁的仿真分析程序,研究预应力筋配筋指标、非预应力筋配筋指标、预应力筋相对位置、加载方式、跨中控制截面与中支座控制截面配筋指标差异等参数对CFRP筋应力增长的影响规律,进而确定对应力增量有较大影响的关键参数。再以关键参数为自变量建立连续梁中无黏结CFRP筋应力的计算公式,为准确计算连续梁的刚度及裂缝开展宽度提供依据。     

双向先张轨道板制造关键技术研究

双向先张轨道板是铁路总公司立项研制的新型轨道板。板内纵横向共有3层预应力钢筋,外层有钢筋笼。预应力钢筋采用定长设计,端头加装锚固板,预应力钢筋在轨道板中不露头,端头用砂浆封锚。轨道板制造工艺设计了矩阵单元张拉坑,连接器、连接杆等专用工装,开发了初张拉设备,全自动控制整体张、放设备,模型自动复位支座等关键工装和设备。流水生产线通过行车、地面轨道车转移物流,生产效率达到24 h周转1次。并用可调承轨台模型实现预制生产直线轨道板和曲线轨道板。     

预应力AFRP筋混凝土构件抗弯性能研究

基于平截面假定和截面内力平衡条件,推导了预应力AFRP(一种纤维增强复合材料)筋混凝土构件正截面受弯承载力及截面开裂弯矩计算公式,并对5组具有相同整体配筋率、不同初始张拉控制应力的AFRP筋混凝土构件的抗弯性能进行了对比。研究结果表明:提出的预应力AFRP筋混凝土构件抗弯承载力及开裂弯矩计算公式可有效描述该构件的受力特征;AFRP筋的张拉控制应力对AFRP筋混凝土构件极限抗弯承载力影响较小;而张拉控制应力的增大可有效提高AFRP筋混凝土构件的抗裂承载能力;当张拉控制应力接近于预应力AFRP筋极限抗拉强度的25%时,构件抗裂承载力相应提升77.65%,有效地延迟了截面裂缝开裂的时间,提高了结构的抗弯刚度。     

大跨度预应力混凝土框架梁张拉实测分析

通过对宝鸡南站B区大跨度预应力混凝土框架梁在施工过程中的实时监测,得到了预应力筋的伸长量、梁体的反拱值以及梁体控制截面的应力分布状态等结果。将理论计算值与现场实测值对比分析,既可以对施工过程实行有效监测,也可以检验梁中建立的有效预压力是否达到设计要求,对于保证结构质量与安全具有重要意义。     

客运专线连续梁张拉控制技术

以津秦铁路客运专线宁车沽永定新河特大桥跨津汉快速路连续梁为实例,详细介绍了连续梁纵向张拉力及其伸长值的计算过程,与实际伸长值进行比较,并对造成偏差的关键问题进行了探讨,提出了关键控制技术。     

城市桥梁设计中空心板梁合理断面的选择

着重就25—30m左右的空心板梁桥的截面型式、板梁宽度、合理梁高、预应力筋及锚具的合理配置等问题进行了分析，探讨了该梁型在城市桥梁中应用的经济可行性、结果表明，该梁型可为城市桥梁的建设提供一种轻型、快速、经济合理的上部结构形式。     

单箱单室与单箱双室截面箱梁横向受力对比分析

以高速铁路预应力混凝土简支箱梁桥为背景,采用大型通用有限元软件Midas-FEA建立了单箱单室截面与单箱双室截面连续梁桥空间有限元模型,对两种桥梁典型截面横向受力与横向应力沿纵向传递规律进行了分析。研究结果表明:对于典型截面横向应力分析,不论截面位于梁端还是梁体跨中,单箱双室截面箱梁截面较单室截面应力平稳,与单箱单室相比,单箱双室截面顶板在箱室跨中(B-B)能有效减小顶、底板应力。对于截面横向应力沿纵向变化规律而言,截面中心线(A-A)位置,单箱单室与单箱双室截面应力变化规律与数值相差较大;箱室跨中(B-B)位置处截面应力沿纵向变化规律基本一致,且双室截面较单室截面较为平稳;单室截面边腹板剪应力大于双室截面边腹板剪应力,双室截面边、中腹板剪应力之和较单箱单室截面腹板剪应力之和大。     

考虑施工阶段的高铁系杆拱桥吊杆张拉优化研究

将影响矩阵法引入系杆拱桥,建立以优化前后吊杆成桥索力差值向量二范数平方的最小值为目标函数,以吊杆张拉力为变量,以各个施工及成桥阶段中系梁和拱肋的挠度、应力以及吊杆索力作为约束条件的优化模型,通过该优化模型的计算来减少施工阶段的吊杆张拉次数。基于该优化模型,以新建某高铁线144 m下承式尼尔森体系简支拱桥为工程实例,获得施工阶段1次张拉的吊杆张拉力。研究结果表明:优化后采用吊杆1次张拉方案的系梁和拱肋的挠度、内力与设计状态较接近,验证了该优化模型的可靠性和有效性。该优化方法可为同类型桥梁的设计和施工提供参考。     

900t大型预制箱梁早期张拉抗裂性能研究

运用数值方法和现场测试,研究900 t大型预制预应力混凝土双线简支箱梁在预、初张拉过程中的应力、变形状态及抗裂性能。采用通用有限元分析软件MIDAS/Civil,按弹性支撑计算模型,对预、初张拉阶段箱梁的应力和变形状态进行模拟计算,分析基础刚度、箱梁翼板有效宽度及混凝土弹性模量关键参数对计算结果的影响。在箱梁跨中截面内埋设钢弦式应变计,在梁顶面布置观测标,监测预、初张拉阶段的混凝土应变和梁体变形。研究结果表明,900 t大型预应力混凝土双线简支箱梁跨中截面在预、初张拉阶段未出现拉应力,初张拉后箱梁明显上拱。采用只受压弹性连接模拟箱梁与台座之间的接触关系进行箱梁受力状态分析,能够模拟出梁体在预应力束逐批张拉下梁体逐渐起拱以及梁体自重逐渐参与作用的实际情况,梁体上拱变形的计算结果与实测结果符合较好。