任意空间曲线预应力筋的预应力锚固损失研究

依据预应力锚固损失分析中的反摩阻影响机理,结合模拟空间曲线预应力筋的非均匀B样条曲线参数方程,推导出预应力锚固损失的数值计算公式,该公式适用于任意空间曲线型预应力筋,并适合编程计算。     

Development of a nonlinear 3D solid finite element model for the calculation of bending moments of flexural members

A numerical model is developed in this paper to calculate the bending moments of flexural members through integration in 3D solid finite element analyses according to the nonlinear constitutive model of concrete and the elastoplastic constitutive model of steel, utilizing the stress condition of the cross-section, considering the destruction characteristic of reinforced concrete members, and based on the plane cross-section assumption. The results of this model give good agreement with those of the classical method. Consequently, we can also deduce the corresponding numerical expression for eccentrically loaded members according to the analysis method.     

预应力 FRP筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法研究

为研究预应力 FRP配筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法,以完全非金属试验桥-秭归松树坳大桥为依托工程,提出基于平截面假定的预应力 FRP筋梁正截面承载力的理论计算方法。利用该理论计算了完全非金属20 m预应力空心板梁的正截面受弯极限承载力,用有限元数值计算的结果验证了其准确性。FRP 筋材的应力-应变为完全线性,其承载能力的计算方式与普通混凝土构件有所不同。完全非金属梁进行超筋设计,以构件受压区混凝土压碎为破坏依据是合理的,此时的 FRP筋材应未达到设计强度,而且利用积分代替等效矩形应力图形简化的计算方式可得到更准确的结果。     

桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推施工及线形控制

以桃花峪黄河大桥钢箱梁顶推为工程背景,根据自锚式悬索桥钢箱梁顶推施工的特点和顶推过程中内力的变化规律,运用ANSYS有限元程序进行顶推整体仿真分析计算,分析了钢箱梁与钢导梁应力与位移的变化规律,并根据计算结果对钢箱梁顶推过程进行了实时控制,并取得了良好的效果。     

路桥过渡段刚柔连续过渡结构研究

为缓解传统搭板结构路桥过渡段差异沉降引起的桥头跳车和二次跳车问题,通过深置搭板与设计一级枕梁、二级枕梁并将一级枕梁、二级枕梁与搭板现浇在一起提出一种刚柔连续过渡的结构形式,用以改善桥头路基的应力分布及变形。使用ABAQUS有限元软件建立传统搭板结构和刚柔连续过渡搭板结构的路桥过渡段二维有限元模型并计算,提取两种结构的路桥过渡段路面沉降曲线并对比分析,改变地质条件研究两种结构在不同地质条件下的处治效果。研究结果表明,刚柔连续过渡搭板结构能实现桥台和路基的刚柔协调过渡,对不同地质条件的路桥过渡段均能缓解桥头跳车和二次跳车问题。     

任意空间曲线预应力筋的管道摩擦及局部偏差损失研究

针对预应力混凝土桥梁结构,介绍了任意空间曲线型预应力筋的管道摩擦及管道局部偏差损失计算方法。通过引入非均匀B样条曲线,推导出预应力筋的管道摩擦及管道局部偏差损失的数值计算公式,该公式适用于任意空间曲线型预应力筋,并适合编程计算。算例结果表明：对于空间转角较大的空间型预应力筋,当不考虑空间效应,采用简化公式计算方法会使摩擦损失及局部偏差计算结果偏小,且误差较大,导致最终得到的有效预应力值偏大,考虑预应力空间效应可减少简化计算的误差,较精确地计算出摩擦损失及局部偏差损失。     

斜拉桥塔索锚固区空间应力分析

结合恩施市施州大桥的设计,运用大型通用分析软件ANSYS,采用空间有限元的方法,分2种工况,对其空心预应力混凝土桥塔塔索锚固区进行了空间应力分析,并且比较了传统U形布束方式和井字方式的优缺点。分析结果表明:通过合理布置预应力粗钢筋,可以抵抗斜拉索水平力产生的不利影响,满足结构的使用要求;斜索锚固区段采用箱形截面的桥塔,索力的水平分量在没有斜索锚固的箱体部分内引起较大的顺桥向拉应力,在斜索直接锚固的箱体部分,引起靠外壁部分、横桥向较大的拉应力;顺桥向预应力筋应布置在没有斜索锚固的箱体内,横桥向预应力筋则重点布置在斜索直接锚固的箱体靠外侧部分;塔索锚固区的受力以正应力为主,只要控制塔索锚固区正应力分布,塔索锚固区的受力就可得到有效控制。     

支架现浇系杆拱桥吊杆张拉方案优化

系杆拱桥的吊杆张拉顺序和施工索力对结构内力以及变形影响较大,为确定合理吊杆张拉方案,保证施工过程中结构内力满足规范要求且分布均匀,避免过大的内力突变,结合中承式钢管混凝土系杆拱桥工程实例,提出7种吊杆张拉方案,引入“峰态系数”评价指标,对比分析不同吊杆张拉方案下结构内力的变化情况,并探讨各方案的优劣。结果表明：各方案的成桥内力和索力相差较小,对施工阶段的桥梁内力影响较大;其中,对称依次张拉方案施工方便,但施工过程中局部位置(如拱脚、拱顶、1/4拱肋)内力变化明显,会出现较大的峰值,影响施工过程中的结构安全;对称间隔张拉方案会使结构受力状况改善,内力峰值减小,但整体趋势基本不变;而对称交替张拉方案的结构内力分布均匀,没有较大突变,不会出现明显的峰值,使桥梁施工过程的安全更有保障。