预应力纤维聚合物筋混凝土梁力学性能的有限元分析

为了研究碳纤维筋在混凝土受弯构件中的工作状况以及配有预应力碳纤维筋的混凝土受弯构件在荷载作用下的受力性能,以碳纤维增强聚合物筋作无粘结预应力筋,以普通钢筋作非预应力筋,制作了4根无粘结部分预应力混凝土简支梁,对试验梁进行两点加载试验,获得了相关的试验数据,基于试验数据开展了受弯构件的力学性能分析。进而利用所获试验数据和有限元分析程序,进行了无粘结预应力纤维聚合物筋混凝土受弯构件的非线性研究。研究结果表明:试验结果与有限元分析结果吻合良好。根据试验与分析数据,提出了这类构件正截面承载力的计算公式和刚度的计算公式。     

缓粘结预应力筋施工技术及其应用

预应力混凝土发展至今其施工方法可分为先张法和后张法两种,后张法预应力筋工艺又可分为先成孔后灌浆的常规预应力筋的施工工艺(以下简称有粘结筋)及无粘结筋施工工艺.这两种工艺既有其优点,也有其自身难以克服的缺陷.例如:后张法所需的铁皮波形管直径较大,而箱形梁、T形梁或空心板梁的底板和腹板的截面一般都较薄,这使得预应力筋的布置密度很大,若在大跨径上采用则梁高需相应增高很多.另外,浇制预应力混凝土箱形连续梁桥时,常采用三向预应力,其横向及竖向预应力筋用量都较大,但由于箱形梁的顶板、腹板都较薄,钢筋布置纵横交错,密度相当高.     

碳纤维(CFRP)体外预应力混凝土梁的试验研究

;进行了4根编号分别为B1、B2、B3和B4的体外预应力混凝土简支梁受力全过程的试验研究.其中B1、B3和B4梁的体外预应力筋为碳纤维筋,B2梁的体外预应力筋为带塑料套管的无粘结钢绞线.全部试验梁采用三分点加载方式.试验表明,体外预应力混凝土梁的跨中荷载一挠度曲线呈现为三折线的形状,分别以受拉区混凝土开裂、梁内非预应力受拉钢筋屈服及混凝土压碎为特征点.试验还表明,无论是钢绞线体外筋还是CFRP体外筋,从开始加载到构件破坏的过程中,体外预应力筋应力增量与跨中挠度基本呈直线关系.这些现象均与相应的体内无粘结预应力混凝土梁的现象一致.试验结果为建立统一的既适用于体外预应力钢筋又适用于体外预应力CFRP筋的极限应力计算方法提供了基础.     

后张预应力筋束孔道摩阻损失测试与探讨

通过对武广高铁客运专线花都特大桥48m ＋80m ＋48m后张法预应力混凝土连续箱梁上的3孔预应力筋束的孔道摩阻损失试验,介绍了预应力筋束孔道摩阻试验的试验方法,采用最小二乘法分析,得到预应力筋束与孔道间的摩阻系数μ和偏差系数k.为该桥的梁体预应力张拉施工提供依据,也为预应力筋束的预应力损失计算提供一定的参考.     

钱江四桥预应力钢骨混凝土纵梁极限承载力模型试验及计算分析

以钱江四桥梁拱组合桥的纵梁为试验原型，对后张预应力钢骨混凝土拉弯梁进行了模型试验研究及分析，根据9片模型梁力学性能的试验结论，提出了基于变形协调理论方法的极限承载力简化计算公式，可作为目前梁拱组合桥中大量采用的后张预应力钢骨混凝土拉弯梁设计计算的实用方法。     

腐蚀预应力混凝土梁桥抗弯承载能力计算方法研究

为了评估预应力钢绞线腐蚀后的预应力混凝土梁桥工作性能,对除冰盐环境下先张法和后张法施工的预应力混凝土构件的抗弯承载能力计算方法进行研究。通过考虑多个影响因素,引入拉应力水平对钢绞线腐蚀速率影响系数kσ,建立先张法预应力混凝土结构的碳化深度预测公式;探讨后张法考虑腐蚀发生前混凝土保护层、波纹管及管内水泥浆结硬体对初始腐蚀的延迟影响;提出腐蚀预应力钢绞线的有效截面面积及腐蚀后预应力钢绞线强度计算公式,并在现行桥涵设计规范的基础上,建立预应力钢绞线腐蚀后的结构抗弯承载能力计算方法。最后,以郑州市航海路连接线跨南水北调总干渠的南水北调大桥辅线桥为例,对其在服役期内因筋体腐蚀引起的承载能力退化进行分析,验证该预测方法的可行性。     

缓粘结部分预应力混凝土T梁裂缝宽度的试验研究

为了研究缓粘结预应力混凝土构件的受力性能和使用性能,采用2种不同的方式制作了缓粘结预应力筋,即采用增强纤维塑料布缠绕的方式和PVC塑料管灌浆的方式,并对3根缓粘结部分预应力混凝土T梁进行了试验研究和理论分析,得到了试验梁在荷载作用下的裂缝发展和分布规律,以及荷载与最大裂缝宽度之间的关系.在试验研究的基础上,结合裂缝宽度...     

美国瓦瑞纳-艾农大桥锈蚀预应力筋的处理

正美国瓦瑞纳-艾农大桥(Varina Enon Bridge,见图1)1990年建成,是一座双幅斜拉桥(见图1),主跨长192m。该桥共有26根斜拉索和480根后张法施工的预应力筋。虽然该桥的设计使用寿命很长,但是由于施工的问题,以及弯折钢筋的弯折端存在孔洞,导致后张预应力筋锈蚀。     

利用冲击波评估力筋管道

报导了利用冲击回波原理来检测后张预应力混凝土结构中力筋管道压浆质量的现场试验所取得的成果以及正在进行中的进一步研究的内容。     

碳纤维预应力混凝土梁桥发展动向及设计要点

碳纤维预应力混凝土梁桥的最新发展趋势,是采用体内先张有粘结碳纤维筋与体外后张无粘结碳纤维筋相结合的预应力配筋措施。本文就碳纤维预应力混凝土梁桥设计相关的碳纤维筋抗拉强度、截面平衡配筋率、延性和可变形性,无粘结碳纤维筋的极限应力等进行了比较和讨论。     

真空压浆技术在湘阴湘江大桥的应用

大跨径桥梁的主粱多采用后张法预应力混凝土结构，除预应力筋张拉外，孔道压浆的质量直接影响到构件的安全性和耐久性。真空压浆工艺是国外近几年发展起来的一种预应力孔道压浆新技术，并很快在国内几座桥梁工程中应用。湘阴湘江大桥主梁采用真空压浆技术。取得了很好的效果，确保了孔道压浆的质量。     

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。     

旧桥拆除中的预应力筋放张效果探讨

以杭州市霞湾桥连续旧桥拆除为背景,借鉴先张法预应力筋传递长度原理讨论后张法预应力筋切割后的放张效果。结果表明:残余预应力值近似按照先张法预应力筋的传递长度计算,具有较高的计算精度,可满足施工要求;有粘结的后张法预应力筋放张后存在较高的残余预应力,能有效提高被拆旧桥结构的承载力,进而能优化拆除方案,降低旧桥拆除加固费用。     

预应力筋的传递长度：预应力筋回缩量与初始预应力的函数

介绍预应力混凝土构件中预应力筋传递长度的计算公式，从力筋滑移量导出粘结应力，以７丝钢绞线说明的传递长度，回缩量，初始预应力三者的关系。     

预应力束断后黏结性能退化试验与模拟研究

针对氯盐环境下后张预应力混凝土（PC）梁端锚区预应力束锈蚀断裂问题,该文采用电化学加速锈蚀试验得到3个端锚区预应力束断裂后的PC构件,开展静力拉拔试验,研究混凝土强度和箍筋直径对断后预应力束黏结性能的影响。结果表明：钢绞线黏结破坏始于拉拔端,并向自由端逐渐发展;提高混凝土强度等级和箍筋直径可提高预应力束与混凝土界面间的黏结性能。采用Abaqus软件对断后预应力束黏结性能进行数值模拟,结果表明：黏结-滑移的数值模拟结果和试验值变化规律一致,吻合度较高;混凝土和预应力束的应力云图表明：混凝土和预应力束的应力沿试件拉拔端向自由端折减,应力传递过程中伴随着应力损失。     

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.     

荷兰Dintelhaven桥的设计建造特色

2001年建成通车的位于荷兰鹿特丹港的Dintelhaven桥,为主跨185 m的三跨连续刚构桥.该桥首次在大跨度预应力混凝土箱梁桥中,采用碳纤维材料(CFRP)为体外预应力筋.全桥使用了4根长度为75 m的CFRP体外预应力束.每根CFRP体外预应力束则由91根直径为5 mm的CFRP筋组成.该文根据相关资料重点介绍了设计及建造该桥时,与CFRP体外束有关的短期和长期荷载性能试验情况,以及CFRP体外束的锚具开发研究和设计构造细节的处理特色.     

基于直接约束法的预应力构件张拉全过程分析方法

为准确模拟预应力构件张拉过程中预应力筋与混凝土之间的相互作用,引入一种基于直接约束法的张拉全过程分析方法。该方法运用MSC.MARC软件建立预应力构件模型,混凝土和预应力筋采用三维实体单元模拟,定义库仑双线性模型为混凝土和预应力筋之间的摩擦本构关系,利用直接约束法描述接触关系,进行预应力张拉全过程分析。采用该方法对2个预应力构件模型进行预应力构件张拉全过程分析,将模拟计算值、试验实测值和按设计规范计算的理论值进行对比,结果表明该方法模拟的有效预应力值与实测值、理论值吻合较好,验证了该方法的准确性。     

后张预应力混凝土桥梁耐久性研究

美国的比塞尔桥，是一座营运超过３５年之久的后张预应力混凝土梁桥。为了评价该种桥型上部结构的性能和耐久性，将桥拆除对其混凝土和预应力钢束进行了实际检测和分析，并得出了如何提高后张预应力混凝土桥梁耐久性的若干措施。     

预应力AFRP加固混凝土梁的疲劳与静载特性

对带永久锚具的预应力芳纶纤维(AFRP)加固混凝土梁的疲劳、静载性能进行了试验研究,提出了预应力AFRP加固梁疲劳寿命的计算公式。5根梁的静载试验结果表明:预应力水平为55%~65%时,预应力AFRP加固梁的开裂、屈服比非预应力加固梁分别提高147%~165%和28%~50%,表明预应力加固能显著改善混凝土梁的抗弯性能。5根梁的疲劳试验结果表明:预应力加固能够显著提高梁的疲劳寿命,预应力与非预应力加固梁的疲劳寿命取决于纵筋应力幅值;预应力加固降低了梁中纵筋应力幅,疲劳寿命随着预应力水平的增大而提高。