混凝土安全壳预应力施工模拟与变形监测

为了准确估计预应力施工过程中混凝土安全壳变形,以某核电站安全壳为背景,利用有限元软件ANSYS的重叠单元和生死单元技术,考虑混凝土弹性模量随龄期变化的影响,建立复杂实体有限元计算模型,结合现场预应力摩擦试验,分析时间相关的预应力损失与混凝土徐变对安全壳变形的影响。结果表明：考虑混凝土收缩徐变与预应力筋应力损失等因素的影响,无论穹顶观测点,还是筒体观测点,考虑混凝土收缩徐变和预应力筋的应力松弛引起的应力损失时变的位移与现场实测的位移变化规律一致,而且更接近于现场实测位移。预应力筋应力松弛引起的预应力损失时变对安全壳变形影响较小,但混凝土收缩徐变引起的预应力损失时变不容忽视,二者不存在相互影响。对安全壳进行考虑混凝土收缩徐变以及其引起的预应力损失时变力学分析,可更加准确预测徐变对核电站安全壳长期变形的影响,从而为安全壳设计提供理论依据和技术支撑。     

徐变参数随机性对预应力混凝土桥梁长期变形的影响分析

通过分析混凝土强度、名义徐变系数、环境相对湿度、环境温度和预应力荷载等徐变参数的变异性及其概率统计特征,探明了徐变参数的随机扰动对混凝土徐变系数的影响规律。通过对跨径布置为85m+130m+85m的预应力混凝土连续梁桥进行徐变变形分析,明确了不同随机性徐变参数对预应力混凝土桥梁主跨跨中挠度的影响,获得了预应力混凝土桥梁10年期间的跨中挠度变异系数、均值及95%置信区间值。结果表明,徐变参数随机性对混凝土桥梁徐变系数具有重要的影响作用,通过控制随机性置信区间上下限值可达到控制混凝土桥梁长期变形的目的,研究成果具有重要的工程应用价值。     

预应力度对梁徐变系数与徐变挠度系数数值关系的影响

预应力混凝土梁的徐变挠度是其长期挠度主要组成部分,搞清梁的徐变系数与徐变挠度系数间数值关系对准确预估其长期挠度十分关键.对长期加载的预应力梁徐变变形运用ANSYS软件进行模拟分析,讨论了预应力度值对预应力梁徐变系数与徐变挠度系数数值关系的影响.结果表明,对全预应力梁,徐变挠度系数大于徐变系数;对部分预应力梁,徐变挠度系数小于徐变系数.与文献[1]中对预应力梁徐变应变几何模型的解析法分析结果一致.研究结论可为工程中建立精确的预应力混凝土梁长期挠度计算模式奠定基础.     

客运专线预应力混凝土桥梁徐变变形控制方法研究

为了研究混凝土收缩徐变对客运专线预应力混凝土连续梁桥后期变形的影响,选取合理的徐变系数,通过大型有限元软件Midas建立实桥模型,模拟施工全过程,对郑徐客运专线上的一座预应力混凝土连续梁桥的收缩徐变进行分析,得出了一些改善连续梁桥后期徐变变形的结论.结果表明:在不影响施工工期的情况下,延迟合拢时间有利于控制桥梁后期徐变变形;铺设二期恒载时,从边跨往中跨铺设或从中跨往边跨铺设都能减小由徐变引起的上拱;增加顶板束或减小底板束都将改善桥梁的上拱.     

考虑非均匀收缩徐变的PC箱梁桥时变性能

为研究箱梁顶板、底板及腹板厚度差异引起的非均匀收缩徐变效应,分析了某三跨预应力混凝土(PC)连续箱梁桥时变性能.考虑混凝土抗压强度、弹性模量的时变性,分别建立模拟实际悬臂施工顺序的实体单元及梁单元有限元模型,比较成桥后在均匀及非均匀收缩徐变下的结构变形、混凝土应力和钢束应力.同时将长期挠度、钢束应力与相应规范值进行对比,并估算了车辆荷载及非均匀收缩徐变导致跨中底板出现拉应力和裂缝的时间.结果表明,与均匀收缩徐变相比,非均匀收缩徐变对跨中长期下挠影响较小,而对混凝土应力影响较大,在箱梁设计中应予以考虑.     

基于非线性徐变模型的DAPEIN重力坝温控仿真

目前常采用线弹性徐变模型进行混凝土坝施工期温度应力的仿真分析.当混凝土应力较小时,采用线弹性徐变模型是可行的,但当混凝土应力超过相应龄期抗拉强度的一半时,混凝土的徐变变形与应力之间呈现出明显的非线性关系.改进的非线性徐变模型能考虑徐变变形与应力的非线性关系,将改进的混凝土非线性徐变模型应用到缅甸DAPEIN大坝的施工期温度应力仿真分析中,仿真结果表明,采用线弹性徐变模型与改进的非线性徐变模型计算的徐变温度应力差别较大,采用传统线弹性徐变模型计算的温度应力偏大.     

预应力混凝土连续刚构桥实测应变与应力的转换

混凝土实测应变除弹性应变外还包含混凝土的自由变形、徐变和温度应变等非应力应变，介绍了预应力混凝土连续刚构桥中应力间接测量的方法和步骤．在混凝土实测应变与应力的转换中，采用无应力计去除非应力应变，利用预埋在主梁中性轴的应变计进行混凝土徐变系数识别，并采用叠加法对徐变应变进行分离．混凝土内部应力测量关键在于应力应变转换，而应力应变转换关键在于徐变系数的识别．在西江大桥施工监控期间，先采用中性轴应力来识别徐变系数，再进行徐变应变分离的方法．应力实测值与弹性理论计算值比较接近．     

钢管自应力混凝土轴压柱的徐变计算模型

为了正确估计钢管自应力混凝土轴压柱的徐变及其对轴压柱长期性能的影响,对钢管自应力混凝土轴压柱的徐变计算模型进行了试验与理论分析.通过试验研究了钢管自应力混凝土轴压柱的长期力学性能,利用龄期调整的有效模量法建立了钢管自应力混凝土轴压柱在长期荷载作用下的徐变分析模型.结果表明:荷载作用一年后的钢管自应力混凝土轴压柱的极限承载力高于没有施加荷载的试件,所建立的徐变计算模型可以较好地模拟钢管自应力混凝土轴压柱的徐变试验结果;与普通混凝土相比,钢管约束下的自应力核心混凝土长期变形很小,但是引起的应力重分布不容忽视;含钢率对钢管自应力混凝土轴压柱长期变形性能的影响较为显著.     

考虑时变因素修正的混凝土斜拉桥换索前初态模型

为准确掌握混凝土斜拉桥换索施工前的索力和主梁受力状态,建立的换索施工前的初态分析模型,需要对其运营期间混凝土收缩徐变、预应力索应力松弛、恒载性超载等因素产生的影响进行评估。而混凝土弹性模量、徐变、收缩及预应力筋松弛等因素具有与时间历程和应力历史紧密关联的材料非线性特征,采用有限元增量分析是合理的选择。为此,在时间历程划分的基础上,推导了考虑材料徐变、松弛、收缩影响的弹塑性有限元求解方程,建立了时间增量步内单元计入徐变、收缩、松弛影响的数值函数表达式,给出了斜拉索损伤刚度修正的具体措施和恒载性超载影响计入的分析方法,建立的初态模型分析技术进一步改善了混凝土斜拉桥运营期的桥梁状态评估方法。     

钢管混凝土拱桥收缩徐变的有限元分析

采用大型通用有限元软件ANSYS计算钢管混凝土拱桥拱肋混凝土的收缩徐变量值,将计入混凝土收缩徐变前后的拱桥内力与应力值进行比较,分析混凝土收缩徐变对结构变形的影响,得出了钢管混凝土拱桥收缩徐变的规律:混凝土的收缩徐变使钢与混凝土之间的内力与应力发生了明显改变,引起钢管应力增加,混凝土应力减小.     

南太子湖拱形连续箱梁桥参数敏感性分析

为了准确把握拱形连续箱梁桥在施工阶段及运营阶段内力和线形的变化，以武汉南太子湖大桥为例，采用有限元方法建立了全桥仿真计算模型，分析了刚度、自重、混凝土收缩徐变、温度、预应力等参数对桥梁内力和线形的影响规律。结果表明，预应力损失对桥梁内力和线性影响最大，自重、刚度误差对线形影响相对较小，挠度变化幅度为理论值的5％-27％。预应力损失使上缘应力减幅达6．7％，下缘应力减幅达14．4％。混凝土收缩徐变对参数的误差效应有放大作用。     

体外预应力混凝土梁的时随分析

为估算体外预应力梁的长期性能,基于混凝土层模型,将体外预应力混凝土梁简化成平面杆系结构,采用步进计算方法进行时随分析,考虑力筋应力增量、二次效应、材料的收缩、徐变和松弛等因素.编制时随分析程序,对体外预应力梁和内置无粘结梁的预应力长期损失进行对比.结果表明,跨高比较小的体外预应力梁与体内无粘结预应力梁之间预应力长期损失差别很小,设计中可沿用已有的无粘结预应力长期损失计算公式.     

一种混凝土结构长期预应力损失计算方法

基于准确、快速抽样的拉丁超立方抽样法和按龄期调整的有效模量法,推导了同时考虑收缩徐变时变性和不确定性、及其与预应力筋应力松弛相互作用的预应力损失计算公式,形成了一种混凝土结构长期预应力损失计算方法。通过该方法对C50混凝土试验梁进行预应力损失计算,结果表明,试验梁长期预应力损失实测值均位于该方法计算的预应力损失置信区间的中部,论证了文中预应力损失方法的准确性和可靠性。     

大跨径PC连续刚构桥施工控制参数敏感性分析

大跨径PC连续刚构桥施工控制参数的变化往往会改变结构的线形与应力状态,从而影响桥梁的合龙精度与最终成桥状态的结构内力。为研究施工控制参数的敏感性,本文以巴河大桥为工程背景,结合有限元方法,借助仿真计算软件,分析主梁悬臂施工过程中材料容重、结构刚度、预应力损失、混凝土收缩徐变、温度、基础沉降等6大主要参数对桥梁结构线形和应力的影响。结果表明:混凝土容重增大会加大主梁下挠,而对梁截面应力无明显影响;预应力损失对主梁的线形影响最大,当预应力损失达到20%时,主梁最大挠度将增加250%;混凝土收缩徐变、环境温度对跨中线形影响最大,而对0#块根部影响较小;基础不均匀沉降对结构的线形影响呈抛物线形式分布,各参数对主梁挠度的影响大于对梁截面应力的影响。     

预应力连续箱梁桥混凝土收缩徐变效应

混凝土收缩徐变效应对桥梁结构内力以及线形产生不可忽视的影响。混凝土收缩徐变机理复杂,影响因素多,随机变化量大,它对结构性能的影响至今难以得到精确的解答。文章以某改建连续箱梁桥为工程背景,通过建立有限元模型,模拟分析了预应力混凝土连续箱梁桥在成桥阶段和若干年后的收缩徐变效应,经过理论计算,得出混凝土收缩徐变对结构内力、线形的影响规律,期望能为同类桥梁的设计和施工提供参考。     

预应力混凝土连续梁桥孔道摩阻试验研究

后张预应力混凝土连续梁桥预应力损失的准确估算,是防止梁体下挠、开裂的重要保证;孔道摩阻试验是使跨中有效预应力符合设计要求的有效方法。结合具体工程实践,详细阐述孔道摩阻试验的原理、方法、注意事项及实验结果的分析处理。