Ductility Analysis of Partially Prestressed Concrete Beams

According to the experimental results of model beams,the curvature of a partiaklly prestressed concrete beam is defined,then the influence of PPR(Partial prestressing ratio),net reinforcement index,concrete strength and fatigue on ductility of partially prestressed concrete beam are discussed respectively.     

Structural Behavior of Continuous Prestressed Steel Fiber Reinforced High Strength Concrete Beam

The flexural behaviors of continuous fully and partially prestressed steel fiber reinforced high strength concrete beams are studied by experiment and nonlinear finite element analysis. Three levels of partial prestress ratio (PPR) are considered, and three pairs of two-span continuous beams with box sections varying in size are designed. The major parameters involved in the study include the PPR and the fiber location. It is concluded that the prestressed high strength concrete beam exhibits satisfactory ductility; the influences of steel fiber on the crack behaviors for partially prestressed beams are not as obvious as those for fully prestressed ones; steel fibers can improve the structural stiffness after cracking for fully prestressed high strength concrete beams; the moment redistribution from mid-span to intermediate support in the first stage should be mainly considered in practical design.     

组合加固足尺预应力混凝土空心板梁抗弯性能

对3片足尺预应力混凝土空心板梁进行抗弯性能试验, 其中1片足尺梁不进行加固, 2片分别采用钢板-混凝土组合加固和钢板-预应力混凝土组合加固, 分析了试验梁主要部位的应变、滑移、裂缝分布、承载力、刚度和延性; 基于试验梁塑性破坏机理, 并考虑二次受力的影响, 推导了足尺试验梁的抗弯极限承载力计算公式。试验结果表明: 加固后试验梁的破坏形态表现为塑性弯曲破坏, 跨中横截面变形符合平截面假定; 组合加固钢板与新混凝土之间以及加固部分与原结构之间相对滑移小于0.05mm, 因此, 加固后试验梁各部分协同工作性能较好; 与未加固梁相比, 钢板-混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.08倍, 钢板-预应力混凝土组合加固试验梁抗弯极限承载力提高了1.43倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的极限承载力; 与未加固梁相比, 2片加固试验梁的延性系数均提高了21%, 当试验荷载为200kN时, 2片加固试验梁刚度分别提高了1.55、3.07倍, 因此, 组合加固能显著提高试验梁的刚度和延性; 与钢板-混凝土组合加固技术相比, 钢板-预应力混凝土组合加固技术对试验梁在使用阶段的承载性能和刚度的提高更加明显; 2片加固试验梁抗弯极限承载力的计算值与试验值的比值分别为0.94和0.96, 因此, 抗弯极限承载力计算公式计算精度较高, 可用于钢板-混凝土组合加固预应力混凝土空心板梁的抗弯承载性能计算与分析。      

钢-混凝土组合加固部分预应力混凝土旧桥的试验研究

部分预应力混凝土I型或T型梁桥,由于预应力损失、裂缝损伤等造成主梁正常使用状态下刚度不足,采用钢-混凝土组合加固主梁,通过原梁及加固梁的加载试验,表明加固效果十分显著。应用ANSYS有限元程序对钢-混凝土加固梁进行变形分析,可得到加固技术效果评价指标值。     

灌浆套筒和预应力筋连接的预制拼装桥墩的抗震性能

针对轨道交通预制拼装桥墩的受力特点, 提出了采用灌浆套筒和预应力筋连接的拼装方案; 设计了3种不同类型桥墩, 包括整体现浇试件(RC)、预应力钢绞线和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCSS) 与精轧螺纹钢筋和灌浆套筒连接的预制拼装试件(PCTS), 采用拟静力试验方法分析了各种桥墩的各种拟静力指标, 比较了桥墩的抗震性能。试验结果表明: PCSS和PCTS试件的各指标非常接近, 最大误差为2.2%;灌浆套筒会使传统塑性铰区上移至套筒顶部, 说明灌浆套筒对传统塑性铰区域具有局部增强作用, 建议对塑性铰的箍筋加密区高度应额外增加1个套筒高度; 采用预应力筋使试件的混凝土轴压力增大了1倍, 相应的开裂荷载也增大了约1倍; PCSS试件的屈服荷载和极限荷载正负向均值比RC试件分别提高了31%和34%, 等效屈服位移、极限位移和偏移率均值分别比RC试件提高了17%、13%、13%, 但是PCSS试件的延性系数平均降低了10%;在偏移率为6%时, PCSS试件的残余位移均值是RC试件的61%, 显示了较好的自复位能力; 与RC试件相比, PCSS试件的刚度提高了13%。相比于精轧螺纹钢筋, 钢绞线可以适当弯曲与成束, 面积调整灵活, 因此, 采用无黏结预应力筋和灌浆套筒连接的桥墩试件具有良好的使用性能和抗震性能, 可作为预制拼装轨道桥墩的推荐方案。      

预应力CFRP加固混凝土柱抗震性能的数值分析

采用预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱,可以提高柱的抗震性能．本文采用有限元分析软件ANSYS,对预应力CFRP片材加固钢筋混凝土柱的低周反复荷载试验过程进行了数值模拟分析,提出了分析同类问题的有限元算法,研究了预应力大小对预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱抗震性能的影响,分析了预应力FRP片材加固钢筋混凝土柱的破坏机理．分析结果表明：随着FRP片材预应力度的增加,被加固柱的滞回曲线趋于饱满,滞回环的外包面积增大,延性增加,其耗能能力和抗震性能显著提高．     

基于神经网络的部分预应力混凝土梁荷载-裂缝模型研究

混凝土结构裂缝形成和发展的过程十分复杂，具有一定的随机性，难于用常规的方法进行建模。应用神经网络较强的函数映射能力和联想、记忆功能，对部分预应力混凝土梁的荷载－裂缝关系进行建模，通过试验数据进行验证，效果良好，证明应用神经网络来对部分预应力混凝土梁的荷载－裂缝关系进行建模是可行的。     

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。      

预应力砼新技术探索

在总结已有预应力砼技术优缺点的基础上, 提出了预弯双预应力复合梁、预弯预应力钢筋砼、预弯无粘结预应力砼、横张预应力砼技术的构思． 其中, 横张预应力砼技术集良好的使用性、用材的经济性和施工的简易性于一体, 具有很好的技术经济效益和推广应用前景．     

有粘结预应力叠合受弯构件延性的试验分析

对两根预应力叠合连续梁和两榀预应力叠合框架及其对应的一根现浇连续梁和一榀现浇框架进行了加载破坏对比试验 ,探讨了预应力叠合受弯构件的延性性能 ,为预应力叠合结构的广泛应用提供了试验依据     

预应力超高强混凝土梁抗弯性能试验研究

为研究预应力超高强混凝土梁的受弯性能,对4根后张法有粘结预应力超高强混凝土梁进行了试验研究,分析了预应力筋高度和预应力筋配筋率对其受力过程、破坏形态和裂缝开展情况的影响,并通过大型通用有限元程序ANSYS对预应力超高强混凝土梁承载力进行了模拟计算。结果表明：预应力筋高度和预应力筋配筋率对超高强混凝土梁的承载力和裂缝开展情况均有一定的影响; ANSYS模拟计算所得的开裂荷载、屈服荷载以及极限荷载与试验结果较吻合。研究结果可为超高强混凝土梁的设计及研究提供一定的基础依据。     

预应力CFRP板加固钢筋混凝土T梁数值分析

采用预应力CFRP板加固钢筋混凝土T梁,可以改善加固梁的力学性能。采用有限元分析软件ANSYS,对预应力CFRP板加固钢筋钢筋混凝土T梁进行了数值模拟分析,研究了预应力CFRP板加固与非预应力CFRP板加固对钢筋混凝土T梁力学性能的影响,在此基础上分析了部分参数对预应力CFRP板加固钢筋混凝土T梁的影响。     

无粘结部分预应力混凝土的概念与特点

通过无粘结部分预应力混凝土与有粘结部分预应力混凝土的比较,论述了在施工中使用无粘结部分预应力混凝土的优点。     

金属波纹管结合真空注浆技术在预应力梁桥施工中的应用

在后张有粘结预立力的混凝土结构中,预应力筋的防瘩蚀问题及其与结构混凝土的共同工作问题是通过将水泥浆充满预留孔道和预应力筋之间的空隙予以解决的,因此,孔道压浆质量的优劣直接影响到预应力混凝土结构的耐久性和安全性：采用真空压浆技求是解决压浆不饱满问题的有效途径     

浅析无粘结预应力砼在桥梁工程中应用的可行性

分析了无粘结预应力砼结构的静载强度、裂缝、挠度、疲劳强度等结构行为 ,从技术的角度讨论了无粘结预应力砼结构应用于桥梁工程的可行性 ,以促进无粘结预应力技术在桥梁工程中的应用     

无粘结预应力混凝土极限应力的等效塑性区方法

简要介绍了无粘预应力混凝土结构的特点 ,在无粘结预应力混凝土结构正截面抗折强度计算时 ,推荐应用等效塑性区方法计算极限应力 ,为应用无粘结预应力混凝土技术提供了一个理论研究方向。     

预应力砼薄壁箱梁破坏形态研究

笔者依据30m跨径预应力砼足尺薄壁箱梁的试验研究,分析了其在尚未达到预期极限荷载下发生脆性破坏的原因,提出对在底板中设置预应力束的薄壁箱形预应力砼结构,应计入预应力束因梁体变形产生反向作用力的不利影响,并据此提出了预应力束上保护层厚度的建议公式.     

枕下套靴硬化对预应力配筋弹性长枕强度影响

在对预应力混凝土轨枕进行强度计算时,通常将混凝土轨枕简化为梁单元或建立未施加预应力的混凝土枕空间有限元模型,这种方法无法体现轨枕在实际预应力配筋下的真实应力.本文建立了能够考虑轨枕实际截面尺寸和预应力配筋的新型计算模型,对预应力轨枕受力与变形进行了分析,并与未配筋情况的轨枕受力进行了对比,说明建立这种新型计算模型的必要性.利用新型计算模型,对地铁用长枕套靴式减振轨道枕下套靴硬化对轨枕强度影响的问题进行了分析,得出了枕中裂纹产生原因,并给出了套靴硬化的限值.     

横张预应力砼技术的应用研究

介绍了横张预应力技术在Ｔ 型梁桥、箱型梁桥及空心板桥中的应用情况及技术特点, 实践证明横张预应力技术在这三种结构型式中的应用是合理可行的, 并可获得明显的技术效益和经济效益．     

部分预应力混凝土梁设计中几个问题的试验与分析

本文根据两组翼缘宽比梁高为1的工字形和T形截面部分预应力混凝土梁的试验结果,分析了非预应力钢筋采用Ⅲ级钢筋的可能性;非预应力钢筋中应力变化特点;翼缘剪力滞后影响;不同截面形式对名义拉应力的影响;裂缝计算等问题。并提出有关建议。