火灾条件下混凝土箱梁梁端预应力衰变规律

针对火灾下混凝土梁桥截面损伤所导致的梁端预应力损失问题,研究了火灾高温传导模式和热传导混合边界条件,设定了预应力混凝土箱梁的火灾场景,给出了混凝土高温强度与刚度的衰减模型和烧损层计算方法;采用热力耦合计算方法和子模型分析方法计算了不同火灾场景中混凝土箱梁梁端区域钢束预应力时程变化曲线;通过工程实例分析了混凝土箱梁梁端截面不同钢束预应力的时变状态,揭示了火灾条件下混凝土箱梁梁端预应力衰变规律;通过曲线的最优与最差拟合及比较分析,提出了混凝土箱梁梁端预应力衰变计算公式。结果表明:处于箱梁梁端腹板上部的钢束预应力变化趋势受梁底部火灾面积的影响,梁底部受火面积较小时,随延火时间的增加逐渐增大,增加趋势平缓,梁底部受火面积增大时,随延火时间的增加平缓衰减;处于箱梁梁端腹板中部的钢束预应力随延火时间的增加始终呈减小趋势,处于腹板下部的钢束预应力随延火时间的增加下降幅度较大,延火至120 min时梁端钢束预应力的衰减终值介于常温下初值的94％~96％;提出的混凝土箱梁梁端预应力衰变计算公式简洁,可为类似预应力混凝土箱梁端部结构的抗火设计提供基础数据。     

预应力混凝土梁桥过火后的材料性能

火场最高温度、持续时间、扩散条件以及高温下混凝爆裂等因素增加了利用温度获得材料性能的难度。针对火灾后评估预应力混凝土梁桥时需快速、准确、真实地获得其材料性能的需求,对在役高速公路预应力混凝土桥梁过火后拆除的32块空心板进行表观分类和材料试验,通过实测过火后材料性能,获得常用检测指标与材料性能的关系,并利用极限承载能力试验及有限元模拟验证其适用性。结果表明:混凝土高温爆裂剥落,致使空心板截面损失,并进一步降低该区域混凝土及预应力钢绞线强度,是导致该截面抗弯承载能力降低的主要原因;当过火后混凝土剥落深度超过2/3钢绞线净保护层时,混凝土抗压强度、预应力钢筋线拉伸强度折减系数达0.7,将严重影响结构极限承载能力;火灾作用将改变空心板极限破坏形态,由延性转为脆性破坏;利用常规检测指标与材料性能的折减关系,并结合有限元模拟分析过火后预应力空心板梁的极限承载能力,满足工程精度。     

碳氢火灾后CFRP加固预应力桥梁的残余强度

<正>美国研究人员开展了碳氢火灾作用后加固的预应力混凝土桥梁结构的残余强度试验研究。同时进行了3根预应力混凝土桥梁的碳氢火灾试验,包括1根CFRP加固的无防火保护梁,1根CFRP加固的喷涂防火保护梁,1根未加固的对比梁。火灾试验时间为60 min,火灾温度高达1 131?℃。研究结果表明,喷涂防火保护有助于降低CFRP-混凝土界面的温度,从而保持CFRP粘结、混凝土基体和预应力筋的完整性。没有防火保护的情况下,CFRP会迅速剥离,混凝土严重爆     

某预应力混凝土桥梁火灾损伤评估

研究火灾后预应力空心板梁桥的损伤评估方法,介绍火灾后混凝土结构损伤评估的国内外发展历史.通过某评估实例,说明预应力空心板梁桥结构火灾后的损伤评估步骤和方法.根据评估结果,提出火灾后不同损伤等级板梁的修复加固措施.该工程实例丰富了预应力混凝土桥梁结构火灾损伤评估和修复技术,为类似结构的火灾后处理提供了参考依据.     

体外预应力节段预制试验梁力学性能数值分析

提出一种有限元模型,用于体外预应力节段预制试验梁力学性能数值分析。该有限元模型用ANSYS通用分析软件中的SOLID65单元建立试验梁的3D实体模型,以接触单元模拟节段之间的干接缝,用节点耦合法实现体外预应力束与混凝土梁之间的连接。考虑混凝土材料非线性和几何非线性,通过数值模拟分析揭示试验梁的结构行为、混凝土接缝处的应力变化规律和裂缝张开情况。该有限元模型研究了预应力配束形式、体外预应力二次效应和转向处滑移对试验梁弯曲力学性能的影响。数值分析揭示了在荷载300kN以前,节段接缝处于受压状态;在300kN以后,裂缝张开是影响试验梁力学性能的主要因素。研究结果可用于预制节段桥梁的设计。     

预应力混凝土结构抗火性能研究综述

通过大量文献资料的研究与对比分析,对预应力混凝土结构火灾的研究现状进行了综述,包括高温(火灾)条件下预应力钢筋和预应力混凝土结构退化规律试验研究现状、温度场的计算、构件承载力计算以厦防火和灾后处理等,展望了今后的研究方向.     

核电站有粘结预应力钢束预应力损失的监测技术研究

根据CAN/CSA-N287.7-96《加拿大重水铀反应堆核电厂混凝土安全壳结构的在役检查和试验要求》的推荐制作两根标准试验梁,一根为有粘结预应力系统,一根为无粘结预应力系统,进行长期预应力损失监测、承载力试验和一系列的材料性能试验,对比两种试验梁的预应力损失规律,估算预应力损失,验证混凝土的收缩、徐变、预应力钢束的松弛等因素在实际的预应力损失中的比重。试验结果表明:由后张法建立的预应力系统,有粘与无粘的预应力损失规律相似,孔道灌浆对预应力的影响不大,主要起到对钢绞线的保护作用,锚固作用不明显;无论有粘无粘,预应力都由端部锚垫板对梁的轴向压力形成,预应力的传力方式非常相似;通过对本次试验的大量监测数据进行分析,用监测无粘结钢束的预应力损失间接反映有粘结钢束的预应力损失的方法是可行的。     

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。     

预应力混凝土 T梁反拱度及其影响因素研究

以某上部结构为预应力混凝土 T梁的桥梁为研究背景,采用Midas civil对其进行了有限元建模,比较了预应力混凝土T梁反拱度的计算值与理论值,分析了预应力钢束张拉误差、预应力束孔道位置误差、混凝土密度误差和环境湿度误差对预应力混凝土 T梁反拱度的影响,为类似研究提供了参考.     

火灾下预应力混凝土空心板的抗剪性能分析

<正>美国的研究人员对火灾下预应力混凝土空心板的抗剪性能进行了数值模拟分析。建立的三维有限元模型考虑了混凝土和预应力筋高温下的材性变化,混凝土的开裂,火灾曲线、荷载、约束条件的变化。采用试验验证的有限元模型对火灾下预应力混凝土空心板的抗剪性能进行了参数分析。研究结果表明,预应力混凝土空心板的板厚、荷载大小、加载模式、轴向约束、预应力大小和火灾模     

体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅分析

利用研发的体外预应力混凝土桥梁结构弹性阶段非线性分析专用程序 ,对几种典型跨径体外预应力混凝土梁桥的体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅进行分析。研究了简支梁中结构跨高比、体外预应力钢束与结构的粘结关系、转向块间距等参数对计算结果的影响 ,以及连续梁中施工方案、体内钢束和体外钢束的配束比例、连续跨个数和钢束布置形式等参数对计算结果的影响。同时也与相同条件下的传统体内预应力结构的预应力钢束的应力变化幅度进行比较。这项研究是体外预应力钢束体系疲劳评价研究的一部分。     

高温环境下预应力钢桁架的热力耦合分析

采用有限元方法,对预应力钢桁架在大空间建筑火灾的温度场分布和热力耦合作用下各个时间段的位移与应力进行研究,分析预应力钢桁架在高温(火灾)条件下的抗火性能,并将预应力拉索损失与理论计算结果进行对比分析。研究表明:大空间温度的上升对钢桁架的力学特性产生较大影响,拉索的预应力损失较小。     

预应力损失对大跨宽幅PC连续刚构桥挠度影响研究

近年来随着预应力混凝土技术以及悬臂施工技术的迅速发展，大跨宽幅PC连续刚构桥得到了较快的发展。但是研究分析发现，在时间的流逝中会出现预应力损失的现象，同时发现桥梁的挠度与预应力损失之间的联系密不可分。以重庆首座高速公路、市政道路合建连续刚构桥——龙溪嘉陵江特大桥为研究对象，运用有限元软件建立有限元模型，对钢筋管道摩阻以及混凝土截面的各类预应力钢束损失造成的桥梁下挠问题进行研究，发现钢筋管道的摩擦阻力与桥梁下挠问题之间的联系较小，但钢束预应力损失对桥梁下挠造成的影响较大，在桥梁下挠的问题中应重视此类问题。研究结果对大跨连续刚构桥的挠度控制方面有着积极的意义。     

温度对预应力混凝土矮断面箱梁影响研究

为了确保预应力混凝土箱形桥梁的运营刚度满足设计要求,采用有限差分数值计算方法,模拟施工过程,分析混凝土浇筑温度场的变化规律,并探讨了温度场对结构的影响,提出施工控制标准和控制技术,以便确定综合施工工法和温度应力应变的大小。     

3D嵌入式预应力混凝土结构模型应用

目前国内很多重要的预应力混凝土桥梁具有大跨、超宽的特点,为了满足结构的各项功能要求,主梁内部不仅配置纵向预应力钢束,还有横向甚至竖向预应力钢束。为保证设计施工的安全,了解结构的三维受力行为十分必要。然而,由于计算机时间和空间的限制,这种全桥模型的详细分析常常变得十分困难。固-壳元是一种实体退化的壳单元,兼具实体单元便于几何描述和壳单元简化结构模型的优点,适合桥梁结构的有限元建模。以固-壳元为基础,推导出了嵌入式预应力钢束对结构刚度矩阵的贡献,建立预应力混凝土有限元分析模型。预应力钢束几何描述采用国内普遍采用的导线输入法,并在有限元程序前处理中自动划分预应力钢束。数值分析实例表明,文中提出的方法行之有效,而且有效减小了建模的工作量和模型规模,具有实用性。     

基于ABAQUS的火灾下预应力混凝土双T板有限元分析

利用ABAQUS有限元软件模拟火灾作用下预应力混凝土双T板的温度场及变形,获得了在耐火极限规定时间下的截面温度分布及挠度发展过程,分析了预应力混凝土双T板在高温条件下的受力性能,得出了其不满足耐火极限要求的结论,提出了在工程实践中的改善措施。     

现浇预应力连续箱梁施工监理质量控制

阐述了如何对其预应力施工进行监控，总结了预应力施工过程中质量控制和技术要点，并介绍了预应力施工中如何正确估计预应力损失和准确计算钢束理论伸长量，以确保桥梁的预应力施工质量，提高预应力混凝土桥梁结构的耐久性。     

某预应力混凝土空心板桥设计

预应力混凝土空心板桥造价低,施工方便,工期较短,后期营运养护费用少,全桥线条简洁明快。本设计采用25m+22.8m+25m预应力混凝土空心板桥。桥面净空为净1.5 m+2×7m+1.5m,全桥宽采用14块C40的预制预应力混凝土空心板,每块空心板宽119cm,高120cm,空心板全长24.96m。下部结构采用桩柱式墩台,基础采用钻孔灌注桩,按摩擦桩设计。然后拟定截面尺寸,布置预应力钢束,利用桥梁博士建模,校核了施工内力、活载内力、长(短)期效应组合验算、钢束验算等。     

大面积预应力混凝土楼面裂缝控制技术

南京国际展览中心2层楼面尺寸为270m×118.5m,梁内施加有粘结预应力,板内施加无粘结预应力,不设伸缩缝。根据施工阶段梁板混凝土内部温度、温度应力以及施加预应力后混凝土预压应力的监测,对其监测结果作出分析,研究大面积预应力混凝土楼面及其超长预应力大体积混凝土梁的裂缝控制技术。     

横向预应力混凝土梁预应力损失试验研究

通过横向预应力混凝土梁预应力损失的试验研究,考察了采用10.9级高强螺栓作为横向预应力筋时各项预应力损失的大小。得到以下主要结论:(1)管道摩擦预应力损失量占张拉控制应力的3%~5%;张拉端钢垫板变形、高强螺杆回缩和接缝压缩引起的预应力损失量占张拉控制应力的1%~3%;混凝土弹性压缩引起的预应力损失量占张拉控制应力的1%~3%;长期预应力损失占张拉控制应力的12%左右;(2)有限元分析结果表明每根高强螺栓张拉的影响范围大致为900mm;(3)提出了各项预应力损失的计算公式。