先张法预应力高强混凝土波形板桩抗弯性能的试验研究

先张法预应力高强混凝土波形板桩是一种新型的预制支护桩。为了了解这种新型桩的受力特性,采用等效截面法计算其抗裂弯矩以及抗弯极限承载力;通过3块相同截面、不同预应力筋试件的抗弯性能试验,研究了这种新型板桩的抗弯破坏现象和力学性能。结果表明:相同截面下,预应力筋根数越多,板桩的抗裂弯矩和极限抗弯弯矩越大;试验结果比等效截面计算的结果偏大,说明采用等效截面法进行结构设计是可行的,并且结构偏于安全。这也验证了等效截面法的合理性。     

预应力钢绞线超高强混凝土H型桩弯剪性能试验研究

为了解决河道护岸和基坑围护工程中普通预应力混凝土管桩水平承载力低及变形延性差的问题,研发了预应力钢绞线超高强混凝土H型桩. 通过对2种规格的8根H型桩试件进行足尺抗弯及抗剪性能试验,研究H型桩的抗裂性能、抗弯（剪）承载力、变形延性及破坏特征. 结果表明：预应力钢绞线超高强混凝土H型桩抗弯破坏模式为受压区混凝土压溃,抗剪破坏模式为斜截面剪压破坏;抗弯试验桩身竖向裂缝较多且分布均匀,抗剪试验桩身裂缝较少且斜裂缝出现滞后于竖向裂缝;试件抗裂弯矩和开裂剪力试验值与规范公式计算值相近,极限抗弯承载力较计算值偏大约30%. 对比预应力超高强混凝土管桩抗弯试验结果表明,H型桩具有更好的变形延性和整体性.     

内翻U形外包钢组合梁正截面抗弯承载力分析

为研究新型内翻U形外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力及其构造要求,以已有内翻U型外包钢混凝土组合连续试验梁为参照,建立该组合连续梁非线性有限元模型,模拟组合连续梁有限元模型的荷载跨中挠度曲线,并与相关试验结果对比,验证了该组合梁有限元模型的建模方法和参数选取的合理性与有效性。应用建立的组合连续梁有限元模型,分析了内翻外包钢混凝土组合梁正截面抗弯承载力的主要影响参数。综合内翻U型外包钢混凝土组合连续梁正截面抗弯承载力试验和模拟结果,提出采用简化塑性理论计算组合梁正截面抗弯承载力计算时,组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值应乘0.96的修正系数。0.96倍组合梁正截面抗弯承载力塑性理论计算值与组合梁有限元模型模拟计算值相比较,发现二者十分接近,偏于安全,提出的组合梁正截面抗弯承载力修正简化塑性理论计算值具有足够的准确性和可靠性。     

复合配筋混凝土预制方桩抗弯性能试验

为解决普通混凝土预制方桩抗裂性能差、预应力混凝土管桩水平承载力低和变形延性差的现状,创新研发复合配筋混凝土预制方桩.通过3种常用桩型9根方桩试件足尺度抗弯性能试验,研究预应力和非预应力混凝土预制方桩在抗裂性能、抗弯承载力、变形延性及破坏特征等方面的差异.结果表明:施加预应力显著提高了方桩的抗裂性能,桩身混凝土裂缝分布范围小且更均匀,裂缝数目更少,开裂弯矩更大;方桩试件的极限抗弯承载力试验值远大于规范公式计算值,施加预应力比未施加预应力方桩试件的极限抗弯承载力减小15%左右,变形延性降低约30%;复合配筋混凝土预制方桩试件的破坏形式如下:受拉区非预应力钢筋首先屈服,受拉区预应力钢筋被拉断,最后受压区混凝土被压碎.     

预应力型钢混凝土梁火灾下抗弯承载力计算

基于对常温下预应力型钢混凝土梁承载性能研究的基础,利用等效截面法建立了预应力型钢混凝土梁在火灾高温作用下的正截面抗弯承载力简化计算方法,并针对试验梁进行了计算分析,得到了基于标准升温情况下的正截面抗弯承载能力与升温时间的全过程关系曲线。由全过程关系曲线显示,随着标准升温时间的增加,预应力型钢混凝土梁的正截面抗弯承载能力逐渐退化。将试验梁抗弯承载力的试验值与理论计算值进行了对比分析,理论计算值比试验值偏小,相对误差为6.9%。     

复合配筋混凝土预制方桩接头抗弯性能试验

为了提高混凝土预制方桩的连接性能,重新设计了桩身的连接接头.通过对3种常用桩型共9根复合配筋混凝土预制方桩接头试件进行足尺度抗弯性能试验,研究方桩连接接头的抗弯承载力、变形延性及破坏特征等.结果表明:方桩接头试件破坏时,桩身混凝土裂缝分布紧密,裂缝竖向发展分叉较多,部分裂缝相互交错;复合配筋混凝土预制方桩接头试件的极限抗弯承载力试验值远大于桩身极限抗弯承载力规范公式的计算值,且都大于50%以上;方桩接头试件破坏形式主要有两种:桩身正截面抗弯破坏和端板与桩身连接破坏,发生桩身正截面抗弯破坏的接头试件具有更好的承载能力和变形性能.     

预应力混凝土空心方桩桩体抗弯试验研究

通过对边长300ram、内径150ram和边长400ram内径、240ram的两组预应力混凝土空心方桩桩体抗弯试验,分析研究预应力混凝土空心方桩在受弯承载力作用下桩体的应力应变情况、抗弯承载力及破坏特性。抗弯试验结果表明：预应力混凝土空心方桩抗弯承载能力明显优于规范标准值,引用抗弯强度修正系数来校核,在弯矩作用下桩体裂缝分布于跨中7m范围内（试验选用的桩长皆为lore）,桩体受弯破坏后仍具有较高的抗弯承载力。     

火灾下预应力混凝土箱梁抗弯承载力衰变研究

采用温度-力耦合的火灾全程数值模拟方法,设定了火灾场景,基于强度损失的虚拟层截面等效计算,分析了预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力随火温时间的变化规律,给出了预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力与火灾高温之间的时程变化关系。结果表明,随火温时间的持续,预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力呈二次抛物线下降;由跨中至端部的正截面抗弯承载力衰减幅度逐渐增大;箱内受火时的正截面抗弯承载力损失值大于箱外受火时的正截面抗弯承载力损失值;拟合提出了不同火灾场景下预应力混凝土箱梁正截面抗弯承载力的时程衰变计算公式,公式简洁,可为桥梁抗火设计及灾后评价提供依据。     

用无机胶粘贴CFRP布加固预应力梁受弯性能试验研究

为研究一种自制的无机胶粘贴CFRP布加固混凝土结构构件的受力性能,采用该无机胶粘贴CFRP布对3根已经历抗弯承载极限状态的两跨预应力混凝土连续梁进行加固,并对加固梁进行正截面抗弯性能试验。得到了加固梁的荷载-挠度变形曲线和正截面抗弯承载力等试验数据。3根梁均出现继纵向受拉钢筋屈服后,CFRP布被拉断的破坏模式。试验结果表明,用无机胶粘贴CFRP布加固损伤预应力混凝土连续梁可有效提高其承载力。提出了计算值与试验值吻合较好的此类加固梁的抗弯承载力计算方法。     

体外预应力组合梁负弯矩区抗弯承载能力研究

为了研究体外预应力组合梁负弯矩区抗弯承载能力，完成了2片体外预应力梁在负弯矩作用下的受弯性能试验．探讨了影响部分连接预应力钢-混凝土组合连续梁负弯矩区受力性能的主要因素，了解裂缝产生与发展的主要规律及对结构受力性能的影响．建立了弹性阶段和塑性阶段的计算模型．结果表明剪力连接程度的提高，对负弯矩区截面抗弯承载能力提高作用不明显，但是可以改善正常使用阶段梁的刚度．运用本文公式对试验梁计算结果较试验值约偏小10％，可以满足设计精度要求．