预应力混凝土简支板抗火性能试验与分析

完成了9块无粘结和1块有粘结预应力混凝土单向简支板的抗火试验。各试验板内的热电偶在火灾下的实测结果表明,温度由迎火面至背火面逐渐递减,由迎火面至背火面的温度变化梯度随离迎火面距离的增大而减小。布置于无粘结预应力筋锚固端的力传感器和试验板上的位移传感器的测试结果表明,受火初期试验板挠曲变形增长较快,无粘结预应力筋应力呈增长趋势;受火一段时间之后试验板变形增长速度有所减缓,无粘结预应力筋应力呈减小趋势,且这种趋势一直延续到停火后一段时间;停火一段时间之后,试验板有变形恢复趋势,无粘结预应力筋应力水平又有所恢复。在受火过程中试验板背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程。在试验炉两侧壁的观察孔观测到有6块试验板发生了爆裂,爆裂发生在预应力度较高、荷载作用水平较低的试验板的邻近支座区域。基于试验结果,试算确定了对流换热系数、辐射换热相当发射率系数、混凝土导热系数和比热的取值,应用ANSYS     

无粘结预应力混凝土连续板中跨受火试验研究

对无粘结预应力混凝土连续板在中跨受火下的反应进行试验研究 ,得出了板的温度场分布、板的变形情况及支座反力的变化情况 ,并得出了负弯矩钢筋长度、预应力度对无粘结预应力混凝土连续板的影响。为今后无粘结预应力混凝土板火灾行为研究提供了依据     

无粘结预应力混凝土简支板火灾试验研究

在实现ISO标准升温曲线升温的前提下 ,通过对无粘结预应力混凝土简支板火灾下试验行为的研究 ,总结了无粘结预应力混凝土板变形、预应力变化的一般规律 ,考察了预应力度和保护层两种因素。试验的结果为以后更进一步研究打下了基础     

无粘结预应力混凝土连续板边跨受火试验研究

本文对3块无粘结预应力混凝土连续板在边跨受火下的火灾行为进行了试验研究。试验中考虑了负弯矩筋长度和预应力度两个主要因素。得出了板的温度场分布、板的变形及支反力的变化情况。并得出了负弯矩筋长度、预应力度对无粘结预应力混凝土连续板的影响。试验结果表明负弯矩筋的长度对板的破坏形式影响明显,而预应力度的影响则不明显。为今后无粘结预应力混凝土结构的火灾行为研究提供依据。     

火灾下预应力板混凝土爆裂规律试验研究

在火灾下预应力板迎火面的混凝土若发生爆裂,受力钢筋将裸露于火中,板将因钢筋被烧断而很快丧失承载力.完成了14块无黏结预应力混凝土简支单向板、1块先张预应力混凝土简支板和9块两跨预应力混凝土连续单向板的抗火试验,描述了8块简支板及3块连续板混凝土爆裂、受拉钢筋被烧断及裂缝分布与开展情况.得到了迎火面压应力水平越高或拉应力水平越低、常温下混凝土强度等级及含水率越高,混凝土越容易发生爆裂或爆裂越严重的初步结论.基于试验结果,首先提出了以常温下混凝土标准立方体抗压强度平均值为横坐标,以火灾下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式和以常温下混凝土含水率为横坐标,以火灾下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式;为便于设计应用,随后还提出了以常温下混凝土标准立方体抗压强度平均值为横坐标,以常温下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式和以常温下混凝土含水率为横坐标,以常温下预压区板边缘混凝土正应力水平为纵坐标的混凝土爆裂上包线表达式.为初步判断火灾下混凝土爆裂的可能性提供了参考依据.     

无粘结预应力混凝土板火灾试验构件设计

首先对试验构件的截面参数、无粘结预应力筋的型号及混凝土标号进行了设计,然后分别 用荷载平衡法和规范中的公式对试验简支板构件和连续板构件中的无粘结预应力筋数量进行了 估算,接着对构件中的非预应力筋的用量也进行了估算,最后对设计的构件进行部分项目的验算, 并对两种方法进行了比较,指出了引起两者差别的原因.     

有粘结与无粘结预应力混凝土框架结构抗火性能比较研究

从平面框架结构入手 ,通过试验分析 ,对比研究了有粘结和无粘结预应力混凝土结构在不同温度、不同荷载、不同预应力度及不同张拉应力下的火灾反应。研究了预应力混凝土结构在火灾中的特性 ,提出了提高预应力混凝土结构抗火性能的一些建议。     

双向无粘结预应力宽扁梁、板的施工技术

1 工程概况 无粘结预应力混凝土现浇楼面结构是我国现代预应力混凝土结构体系之一,从20世纪90年代开始,无粘结预应力技术被列为我国建筑业重点开发与推广的项目。金华市新华书店购书中心采用双向梁板无粘结预应力技术,是我省无粘结预应力技术应用成功的又一例,为大跨度梁板推广使用无粘结预应力技术提供了一条新的途径,同时在施工工艺方面积累了一定的经验。     

无粘结预应力混凝土梁塑性铰的研究

在总结配筋混凝土受弯构件等效塑性铰研究现状的基础上,通过对无粘结预应力混凝土梁的仿真模拟试验和理论分析,建立了适于无粘结预应力混凝土受弯构件的等效塑性铰长度计算公式,为无粘结预应力混凝土结构的塑性设计方法研究提供了参考依据。     

无粘结预应力混凝土连梁使用阶段性能的探讨

常州工业技术学院兴建的实验楼为减少结构层高采用预应力混凝土结构,其中楼面框架梁采用无粘结框架大梁,楼面板采用160mm厚无粘结预应力混凝土的连续双向板,屋面板采用180mm厚的无粘结预应力混凝土单向板,屋面大梁采用有粘结预应力混凝土大梁。在设计中,关于预应力混凝土结构承载力计算的文献较多,在规范及有关规程中也有所体现。但对于预应力砼结构的使用性能特别是有粘结及无粘结预应力砼结构的挠度计算方法,国内很少有文献涉及到。为了对无粘结预应力混凝土超静定结构的挠度计算方法有深入的了解,作者在东南大学预应力工程研究所做国内访问学者期间.在吕志涛教授及孟少平副教授的指导下进行了三根无粘结     

两跨无粘结预应力混凝土连续板抗火性能试验与分析

完成了9块两跨无粘结预应力混凝土连续单向板抗火试验。通过布置于试验板内的热电偶,获得了试验板截面的温度场分布。通过布置于无粘结筋锚固端的力传感器和试验板上的位移传感器,获得了试验板中无粘结筋应力和试验板新增变形在火灾下的变化过程。通过布置于各试验板边支座上的压力传感器,获得了两跨连续板支座反力在火灾下的变化过程。受火过程中试验板背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程。基于不同试件不同时刻的无粘结钢丝应力实测值、边支座反力实测值、跨中新增变形实测值,拟合出了考虑各关键参数影响的火灾下两跨连续板中无粘结钢丝应力计算公式、边支座反力计算公式和跨中新增变形计算公式。针对在抗火试验中有4块试验板板顶负弯矩的钢筋截断处出现了贯穿裂缝的现象,提出了火灾下两跨连续板中支座两侧负弯矩钢筋的截断建议。     

无黏结预应力混凝土连续板火灾后的试验研究

对9块12.6m×1.5 m后张无黏结预应力混凝土三跨连续板在火灾后性能进行了检测.试验首先按照ISO834标准曲线升温,到一定时间后采用自然冷却方式进行降温,并维持2.0 kN/m2的使用荷载不变.得出了板的变形及支反力、预应力变化情况,从而得出了灾后内力重分布的规律.裂缝基本没有新的发展,其宽度有所减小.为今后无黏结预应力混凝土结构的灾后行为研究提供依据.     

预应力混凝土结构抗火研究进展

总结了近年来预应力混凝土结构抗火研究进展,包括预应力筋高温力学性能、预应力混凝土梁板抗火试验、足尺预应力混凝土梁板抗火性能、活性粉末混凝土高温力学性能、高温下混凝土的爆裂规律、CFRP布加固混凝土梁板抗火性能、预应力混凝土梁板以及用耐高温无机胶粘贴CFRP布加固的混凝土梁板抗火设计方法等,分析了预应力混凝土结构和CFRP布加固混凝土结构抗火研究中尚存在的一些问题。分析表明：大尺度预应力混凝土梁的抗火性能优于小尺度梁,用耐高温无机胶替代环氧类有机胶粘贴CFRP布加固混凝土梁板并以此提高结构的抗火性能是可行的,大尺度预应力构件及预应力整体结构的抗火性能及其抗火设计方法等是今后一段时间预应力混凝土结构抗火研究领域值得关注的课题。     

Transient high-temperature stress relaxation of prestressing tendons in unbonded construction

Unbonded post-tensioned (UPT) flat plate concrete slabs are popular for modern continuous multiple bay floor assemblies due to economic and sustainability benefits (reductions in slab thickness and building self-weight) and structural advantages (decreased deflections over larger spans). Only limited research has been conducted on the performance of UPT flat plate slabs under fire conditions, yet the inherent fire endurance of these systems is sometimes quoted as a benefit of this type of construction. One concern for these structures in fire is that high-temperature stress relaxation of the unbonded prestressed reinforcement may cause considerable and irrecoverable prestress loss, with subsequent structural consequences. This paper uses a computational model which has been developed to predict the transient high-temperature stress relaxation (i.e., prestress loss) for typical UPT multiple span flat plate slabs in fire, to study the potential prestress relaxation behaviour under various plausible temperature conditions as might occur during exposure to a standard fire. The model is validated using experimental data from relaxation tests performed on locally heated unbonded seven-wire prestressing stand. The initial prestress level, concrete cover to the prestressed reinforcement, and ratio of heated length to overall tendon length are varied to investigate the potential implications for prestress loss, and subsequently for flexural and punching shear capacity. The results highlight the need for particular care in the construction of UPT slabs to ensure adequate concrete cover for structural fire safety.     

无粘结预应力混凝土框架火灾下的温度反应分析

火灾中影响无粘结预应力结构反应的因素较多，其中结构在火灾时对温度的反应是研究结构抗火性能的重要方面。本文通过模拟真实火灾环境，对4榀无粘结预应力混凝土框架进行了火灾试验，测出了在火环境下结构的温度场分布情况，并用计算机模拟温度场，从而为结构理论分析提供了温度数据。     

Experiment and numerical modeling of prestressed concrete curved slab with spatial unbonded tendons

Curved prestressed concrete structures with unbonded tendons are widely used in highway interchanges and industrial cooling towers, etc. In engineering practice, there is a demand to establish calculating methods for analyzing and designing these prestressed concrete curved structures with unbonded tendons. However, there are some difficulties in calculating the ultimate strength of these curved structures. The major difficulty is to calculate the ultimate stress in unbonded tendons. The assumption of a plane cross-section cannot be adopted here because of the slip between unbonded tendon and concrete. Thus, many formulas for calculating the ultimate stress in unbonded tendons were mainly based on experimental data fitting. In order to obtain the ultimate stress in unbonded tendons from mechanical principles, instead of using experimental data fitting formula, an advanced nonlinear analysis method to calculate ultimate stress in unbonded tendons is developed. The analysis model is established by using the Reissner-Mindlin medium thickness plate theory allowing for the influence of the transverse shear deformation. The orthotropic increment constitutive model of concrete is extended to solve the medium thickness plate problem. The tension stiffening of the cracked concrete is considered in the nonlinear analysis model. The numerical formulation of calculating the stress increment in an unbonded tendon is established by using the spatial displacement relationship. Instead of using general-purpose programs such as ANSYS and ABAQUS, a computer program specifically for predicting the nonlinear response of a prestressed concrete curved slab structure with unbonded tendons and calculating the ultimate stress in unbonded tendons is developed by authors. Six test models of prestressed concrete curved slabs with unbonded tendons are reported. The calculated results using this program are compared with test results, where their relative deviation is less than 3.0%, which validates the proposed method. These study results can be used for analysis, especially to design the strength of prestressed concrete curved structures with unbonded tendons. And, this research work also proposes a new approach, which can be customized to fit into general purposed FEM programs, such as APDL (ANSYS Parametric Design Language), for analyzing the nonlinear structural behavior of these curved structures.