多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法

该文提出多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法,将某一阶段第i次对i预应力杆增加的预应力值作为未知数,通过结构力学方法建立该阶段预应力准则方程式并求解之。然后可计算该阶段i次预应力各预应力杆的控制值(包括各预应力杆原有的内力值),后张预应力对先张预应力的影响值,以及网架结构杆件内力和节点变位,直至该阶段最后一次预应力时得到该阶段各预应力杆的设计内力值及网架结构内力和变位。重复这样的分析计算可得到多阶段预应力网架结构预应力杆的最终内力控制值及网架杆件内力和节点变位。采用该方法,预应力杆的内力值在预应力张拉过程中无需调整,可一次性完成预应力施加操作过程。该文中附有算例说明,计算结果表明:提出的多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法是正确、可靠和有效的。     

预应力混凝土桥梁时变效应分析的钢筋约束影响系数法

系统地提出了预应力混凝土桥梁结构中钢筋对徐变和收缩时变效应的约束影响系数的概念,并给出了影响系数的计算公式,籍此提出了时变效应分析的钢筋约束影响系数法,建立了一套理论公式,可计算时变的钢筋和混凝土应力、应变及梁体竖向变形。不仅适用于静定桥梁结构,亦适用于超静定桥梁结构,可计算时变结构内力重分布。计算式物理意义明确,使用方便;理论分析与试验结果比较表明,公式具有较高的计算精度。     

联方型双撑杆索穹顶考虑自重的预应力计算方法

为了改善传统索穹顶结构的受力性能,该文提出了一种联方型双撑杆索穹顶结构,该索穹顶的上弦节点与两根斜撑杆相连,稳定性好并且便于张拉施工。针对联方型双撑杆索穹顶的找力分析问题,根据节点平衡方程,推导出考虑结构自重时索穹顶的预应力计算公式;给出了不同参数下联方型双撑杆索穹顶的预应力计算表,分析了该结构的受力特性;比较了考虑结构自重和不考虑结构自重时索穹顶初始预应力的差别,并采用有限元迭代法对比验证了理论公式的准确性。分析结果表明:随着矢跨比和撑杆高度的增大,结构中所有构件的初始预应力将减小;在自重荷载下,内圈脊索内力降低,最外圈斜索和环索内力显著增加;采用该文提出的理论公式可快速准确的获得考虑结构自重时联方型双撑杆索穹顶的实际预应力分布,为工程设计提供参考。     

边坡工程中锚索抗滑桩共同作用的设计与研究

通过有限元强度折减法计算分析得出了不同岩体强度参数、不同桩长和桩截面尺寸、不同锚索预应力值的情况下,抗滑桩的水平位移和桩身内力的分布规律,分析了抗滑桩对各个参数影响的敏感程度。为占滑坡处治中锚索抗滑桩的设计和优化提供了设计参考数据。     

基于界面元法的改进压力集中型锚索作用分析

传统压力集中型锚索在工作中承压板下面的水泥芯柱易被压坏,从而会导致锚索失稳,为此提出了改进的压力集中型锚索。针对这种新型预应力锚索,基于不连续介质力学的界面元法建立了精细模型。在模型中,模拟了水泥浆芯柱、外部岩土体和不同介质交界面等材料的特性,考虑了岩土体和水泥浆芯柱的弹塑性及开裂效应等非线性力学行为。通过典型问题的计算分析,得到了各种情况下预应力锚索各介质的应力值,较为全面地分析了这种新型预应力锚索的受力特征和加固效应,得到了一些有益的认识。研究结果表明:该文所建立的方法可以考虑预应力锚索中各种介质的不连续变形特征,能够较好反映预应力锚索体中各种介质之间的相互作用效应,是进行加锚岩体数值仿真和加锚作用机理研究的一种有效方法。     

全预应力梁振动频率的理论分析与试验研究

进行了5根全预应力梁的动力试验,试验结果表明:全预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,这与经典的轴力作用下各向同性材料梁的理论分析结果完全相反。为此,仍将全预应力梁视为各向同性材料,但对梁的计算刚度进行了修正,将预应力筋对梁的作用视为梁的内力,并按一般简支梁频率公式进行梁的频率计算。计算结果表明:提出的计算公式和方法,在进行梁的一阶频率计算时误差较小,而且能很好地反映出梁的频率随预应力的增加而增加的变化趋势,比已有的计算公式和方法更适用;二阶频率的计算误差稍大,也具有一定的适用性;三阶及以上频率的计算尚存在较大误差,这有待今后进一步的开展研究工作。     

关于柱,剪力墙,无粘结预应力板结构的讨论与计算

本文探讨“柱，剪力墙，无粘结预应力板”结构体系的特点，适用条件。提出等代框架梁法解决该结构不能在（ＴＢＳＡ，ＴＡＴ）程序上进行整体内力分析问题。结合整体内力和预应力的影响，计算无粘结预应力板的抗弯承载力。     

预应力钢屋架内力与拉索刚度的显式关系及敏度分析

本文讨论了拉索式预应力钢屋架内力计算的一般理论。给出了屋架内力与拉索刚度参数的显式关系，并且就拉索刚度对屋架内力的影响进行了敏度分析，为拉索式预应力钢屋架机理分析和结构新体系的开发奠定了理论基础。     

哈西客站预应力锚索桩板墙施工技术探讨

预应力锚索桩板墙是一种新型轻型支挡结构。近年来,在公路、铁路、水利工程建设中的边坡加固工程中得到广泛应用。本文结合哈尔滨西客站桩板墙的工程特点,探讨了预应力锚索桩板墙的施工工艺流程及施工要点,对保证预应力锚索桩板墙结构施工质量具有重要意义。     

预应力筋加固时效检测方法研究

本文利用振动测试方法，结合结构动力学原理，提出了测试受力钢筋内力的实用公式，并通过试验对公式进行了验证。利用该公式，由实测的结构振动特性反演得到预应力筋的实际内力。为预应力筋的加固效果鉴定，提供了有力的科学依据。此方法已在本钢等厂房鉴定中运用，被证明是一种较经济、实用、方便的方法。同时，本文提供的实用公式对于类似于弦索的结构及预应力钢结构都可应用     

考虑P△效应的体外预应力梁的M-φ分析法

本文推导了T型截面梁的弯矩-轴力-曲率关系,提出了分析大偏心体外预应力筋的应力增量和梁弯曲性能的通用方法。在本方法中,体外筋的效应表示为作用在转向座和锚具处的等效荷载,梁(不含体外筋)的内力是由外荷载和等效荷载共同引起的。把静定梁的变形曲线简化为由单元节点位移所组成的多边形,把DP效应的附加弯矩转化为节点上的集中力,较方便地考虑了这一效应。比较荷载作用前后,转向座和锚具的变形差,计算出体外筋的应变和应力。因此这一方法考虑了体外筋的变形协调条件,同时自动地考虑了体外筋偏心距的损失。计算结果与文献[2,4]相吻合。     

几何参数表达的压杆挠曲线方程的解析与应用

几何参数表达的压杆挠曲线方程可以由二力杆弯曲平衡的欧拉曲线与二力杆的直线平衡状态下的变形表达式叠加而成。与挠曲线的叠加相对应,压杆的荷载也可以分解为分别作用在二力杆上的轴力与弯矩的组合及轴力与剪力的组合。将上述解析原理及压杆挠曲线方程应用到几何非线性分析和屈曲问题中,定义为解析方法,是对几何非线性问题提出的一种新解法。该文给出了解析方法的应用实例,说明无剪力条件下可以获得简洁公式。     

钢筋混凝土结构空间有限元分析的体梁组合单元

本文提出了一种用于钢筋混凝土结构空间有限元分析的体梁组合单元模型。该模型将混凝土体元内的钢筋作为能承受轴力、剪力、弯矩和扭矩的梁元,根据钢筋和混凝土在单元内的位移协调条件和虚功原理将两者组合成一个单元。体梁组合单元模型能较全面地反映混凝土内钢筋的力学效应,能适应钢筋的任意布置方式,容许用较大的单元对结构进行离散,解决了大型钢筋混凝土结构有限元分析的单元划分问题。数值算例及其与解析解的比较演示了模型的可行性和精度。     

基于正交异性材料的预应力梁频率的试验研究

进行了一根无粘结预应力简支梁的动力试验,结果表明:预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,这与Clough提出的轴力作用下各向同性材料梁的理论分析结果相反。其原因是传统的结构分析方法将混凝土视为各向同性、均质的线弹性材料。但是对预应力混凝土结构进行动力分析和检测,要求计算结果必须具有相对高的计算精度。为此该文从混凝土的微观结构入手,将预应力混凝土梁看作各向异性复合材料梁,采用正交异性的线弹性本构模型进行分析,将复合材料梁的刚度视为钢筋混凝土梁的刚度与预应力筋等效刚度之和,然后对预应力混凝土梁的频率与预应力的关系进行分析计算,计算结果与试验结果吻合较好。同时,利用该文提出的分析方法对Saiidi等人的试验梁进行了分析对比,其计算结果与其试验值也符合较好。     

基于整体-局部弯曲模型的钢-混凝土组合梁界面滑移及其效应分析

提出了具有界面滑移的钢-混凝土组合梁截面弯矩由不考虑滑移的整体梁承担整体弯矩和自由滑移的叠合梁承担局部弯矩的整体-局部弯曲模型。基于Bernoulli梁理论和抗剪连接件线性剪力-滑移模型,建立了截面弯矩及剪力分配的计算方法,得到了整体-局部弯曲模型计算界面滑移及考虑界面滑移的截面应力和梁弯曲挠度的公式,并给出了集中荷载作用下简支组合梁的栓钉剪力及界面滑移计算公式。     

用振动法进行PRC梁的预应力损失检测

本文首先通过一根预应力钢筋混凝土(PRC)梁振动测试实验，证实了PRC梁的弯曲振动自振频率随着预应力的降低而有所增加，其规律与受轴压力梁的自振频率受轴力的影响基本一致，因此采用受轴压力梁的模型作为PRC梁的计算模型，然后针对试验梁的情况，通过比较选择合适的边界条件模型，并采用神经网络方法，识别其边界条件的参数，在此基础上，再用神经网络识别预应力损伤，通过数值模拟和实测数据分析得到，通过振动测试用神经网络是可以识别PRC梁的预应力损失的。     

钢骨混凝土构件正截面承载力计算

本文介绍了四种钢骨混凝土构件正截面承载力计算方法。其中两种理论方法相对较精确,但计算复杂,不适于在工程中应用。简单叠加方法虽计算方便,但在某些范围内却过于保守。本文作者建议的方法其计算结果与理论结果吻合较好,且计算也较为简便,便于在工程中应用。本文对这四种方法进行了比较,并用例题说明有关方法的计算步骤。     

Velocity Constants for Ultrasonic Stress Measurement in Prestressing Tendons

There is currently widespread use of high-strength steel tendons for prestressing and post-tensioning of concrete structures and as suspension cables for long-span bridges. Tendons normally consist of one or more seven-wire, helically wound steel strands or solid rods. There are more than 130,000 prestressed bridges in the United States that contain these tendons, and approximately 3,000 new bridges are constructed each year. The prestressing tendons are critical structural elements because the forces in the tendons counteract tensile stresses in the concrete that result from loads acting on a bridge. The tendons are frequently inaccessible for visual inspections and there is currently no accepted nondestructive evaluation technique to assess the condition of these tendons. The goal of this research is to examine ultrasonic stress measurement techniques for the condition assessment of prestressing tendons. This information could be used to compare the actual force in the tendon with its design values to determine if the tendon is performing below expectations. The focus of this paper is the characterization of the relationship between ultrasonic wave velocity and stress level in prestressing tendons. Measurements were made to determine constants that relate the change in ultrasonic velocity to the change in stress. The effects of dispersion in prestressing tendons, which act as circular waveguides for ultrasonic waves, are evaluated.     

全预应力砼梁动力性能试验研究

该文进行了2根无粘结全预应力简支梁的动力试验,结果表明:预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,这与Clough提出的轴力作用下均质、各向同性线弹性材料梁的理论分析结果相反。引起这个结果的因素很多,该文主要通过探讨由弹性模量E的变化来分析引起的刚度的变化,从而导致频率的变化。该文提出了相应的修正公式,并进行了四个公式的计算结果对比。计算表明:该文提供的方法具有较好的适用性,理论分析和试验结果吻合较好。     

剪切波作用下盾构隧道地震效应的拟静力分析方法研究

针对均质土层中圆形盾构隧道在水平剪切波作用下的地震响应分析问题,在获得隧道周边自由场剪切应力的基础上,利用弹性中心法和空洞复变函数,给出了深埋盾构隧道在土层结构界面滑移和不滑移情况下的解析分析公式;并建立相同条件的等效刚度数值分析模型和考虑接头效应的有接头分析模型进行对比。研究表明:等效刚度拟静力法与等效刚度数值法所获得的剪切地震波作用附加弯矩、附加轴力分布形态及其最大值发生位置都具有良好的一致性;在三种方法获得的附加弯矩和附加轴力当中,等效刚度拟静力法最大,等效刚度数值法次之,有接头数值法最小;土层结构界面滑移相对不滑移而言,附加轴力偏小、附加弯矩偏大;等效刚度拟静力法结果偏于安全,公式简便,考虑界面滑移时更加接近实际,故可推荐考虑滑移条件的等效刚度拟静力法作为深埋圆形盾构隧道的抗震设计方法,并与常时荷载静力分析结果叠加后进行配筋设计。