预应力构件钢筋松弛和混凝土收缩徐变应力损失的计算

本文系统地总结了解积分方程的中值系数法及预应力构件钢筋松弛和混凝土收缩徐变应力损失的计算公式。根据近年来国内新的试验资料,提出了中值系数的近似位以及相应的预应力损失实用计算公式。     

考虑混凝土收缩徐变和钢筋松弛时预应力损失和起拱的计算

本文从、林南薰等提出的混凝土的线性徐变定律出发,较精确地计算由混凝土收缩、徐变和预应力筋松弛的相互影响所引起的预应力混凝土构件的预应力损失。文中给出了先张和后张预应力双向板的预应力损失和起拱的计算公式,并编制成电算程序。文中计算了先张梁的预应力损失,与Apy的结果进行了比较,还计算了后张预应力杆件的预应力损失,并与实验结果相比较,表明本文提出的方法具有较高的精度。     

锚具变形产生的预应力损失计算

针对后张法预应力混凝土构件中由锚具变形、预应力钢束回缩和接缝压缩等引起的预应力损失计算方法适用范围较窄和误差较大的缺点,基于变形协调条件,通过分段近似计算方法,建立了锚具变形、预应力钢束回缩和接缝压缩等引起的预应力损失计算公式,并与实际预应力混凝土T形截面简支梁的计算结果进行了比较.结果表明,该公式具有计算精度高、适用范围广的优点,特别适用于预应力孔道线形复杂的构件,既易于编制计算程序又可简单地在Excel上完成计算.     

考虑配筋影响的混凝土构件早期收缩量计算方法

为获得普通/预应力混凝土构件收缩量的简化计算方法,在素混凝土收缩量的基础上,考虑钢筋及预应力筋的影响,推导出普通/预应力钢筋混凝土构件收缩值的计算公式。对比分析表明,所建议公式的计算结果合理。为便于工程应用,给出了素混凝土早期收缩的建议值。     

钢-混凝土组合梁体外预应力筋极限应力研究

对国内外有关钢 混凝土组合梁体外预应力筋极限应力的研究成果进行了较为系统的综述。根据近期完成的 4根体外预应力钢 混凝土组合梁单调全过程试验 ,提出了体外预应力筋预应力损失的设计建议。基于虚功原理和变形协调条件分别推导了体外预应力筋弹性增量和极限应力的计算公式 ,在此基础上建立了体外预应力钢 混凝土组合梁抗弯承载力的计算公式 ,并编制了计算程序 ,程序计算值与试验结果吻合良好     

预应力混凝土框架梁挠度控制实用方法的研究

预应力混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度,可根据构件的刚度用结构力学的方法计算。对于裂缝控制等级为三级的受弯构件,我国现行规范GB50010-2010（混凝土结构设计规范》给出的短期刚度计算公式中参数众多,使得刚度计算十分复杂,一定程度上制约了预应力混凝土结构的应用。本文以GB50010-2010《混凝土结构设计规范》为理论依据,对预应力混凝土框架梁挠度控制进行研究,在理论分析与工程实例验证的基础上提出了挠度控制的实用方法——荷载比值法。在正常跨高比范围之内,限制预应力反向荷载与外荷载的比值,从而避免了对挠度进行繁琐的计算,为结构设计人员提供了方便,有利于推广预应力混凝土结构的应用。     

钢筋混凝土与预应力混凝土受弯构件短期刚度统一计算方法的研究

本文对钢筋混凝土与预应力混凝土(包括无粘结预应力混凝土)受弯构件开裂后短期刚度的统一计算方法进行了研究。对以往试验研究中截取的纯弯段相对长度对试验结果的影响,在理论上作了定量分析。根据钢筋混凝土结构的基本理论与变形等效的原理,提出了各类混凝土受弯构件开裂后短期刚度的统一计算公式,在一个统一变量—开裂截面受压区高度的基础上,本文结果能够使各类受弯构件开裂后的短期刚度分析和计算相互衔接。本文公式有良好的计算精度。     

与有粘结相协调的无粘结预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算方法

由于无粘结筋相对于其周围混凝土可发生纵向相对滑动,因此受弯构件中的无粘结筋对构件抗弯刚度的贡献及其对裂缝开展的抑制作用小于有粘结预应力筋。为了实现无粘结与有粘结预应力混凝土受弯构件刚度及裂缝宽度计算方法的协调和统一,提出了受弯构件中无粘结筋等效折减系数的概念,通过对无粘结预应力混凝土受弯构件的变形试验数据和按已有公式对设计试件的变形试算数据进行分析,得出了无粘结筋等效折减系数的建议取值(α=0.23)。用等效纵向受拉钢筋配筋率代替有粘结预应力混凝土受弯构件刚度计算公式中纵向受拉钢筋配筋率,用等效纵向受拉钢筋面积代替用于计算有粘结预应力混凝土受弯构件裂缝宽度的纵向受拉钢筋等效应力计算公式中的纵向受拉钢筋面积,就可分别得到与有粘结相协调的无粘结预应力混凝土受弯构件刚度及裂缝宽度计算公式,两公式计算结果与试验结果均吻合良好,可用于工程设计。     

预应力混凝土环形截面偏心受拉构件的试验研究

本文通过对预应力混凝土电杆试件的试验,探讨了预应力混凝土环形截面偏心受拉构件的强度和抗裂度等问题.对几种计算方法作了比较,并提出了建议的计算公式.     

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。     

预应力砼塔筒截面刚度降低系数与预应力度的关系

在预应力混凝土塔筒的挠度和裂缝宽度计算中 ,截面的刚度是必不可少的基本资料。虽然我国《混凝土结构设计规范》给出了截面刚度的计算公式 ,但由于其形式复杂 ,原高耸结构设计规范没有采用 ,而是给出了一个适用于普通钢筋混凝土塔筒的刚度降低系数。为了适应预应力高耸结构变形和裂缝宽度计算的需要 ,本文在混凝土结构设计规范公式的基础上 ,提出了利用预应力度来求解截面刚度降低系数的简单方法。由混凝土结构设计规范给出的公式可以看出 ,刚度降低系数与预应力、外荷载及截面配筋率等很多因素有关。而预应力度是一个把外荷载和预应力及截面配筋率联系起来的量 ,因此本文利用了预应力度的这个特点 ,通过选取承受不同荷载的各种塔筒截面 ,计算其在不同预应力度配筋情况下的刚度降低系数值。根据计算的结果 ,分析了预应力塔筒截面刚度降低系数随预应力度的变化趋势 ,并拟合出刚度降低系数与预应力度之间的关系曲线和计算公式。为预应力高耸结构的设计计算提供了参考。     

预应力混凝土构件在复合受力下的板-桁模型计算方法

提出了小扭弯比情况下箱形截面预应力混凝土构件在弯、剪、扭共同作用下的板－桁模型计算方法,按照力的平衡、变形协调及材料本构关系等,建立了相应的计算方程,并编制了全过程分析的电算程序。通过对试验资料的验证,符合情况良好。对预应力、箱形截面翼缘及构件力素比的影响进行了分析。     

预应力包钢法加固钢筋混凝土梁抗剪性能的试验研究

预应力包钢法是在混凝土构件四周包以型钢,采用高强螺栓对外包钢施加双向水平预应力的一种先进的加固新技术。本文主要介绍了七根钢筋混凝土梁在静载作用下受力性能的试验研究。验证了采用预应力包钢法提高钢筋混凝土梁剪切开裂荷载和受剪承载力的有效性,并讨论了影响此种加固方法的各种因素。在此基础之上,本文提出了预应力包钢法加固钢筋混凝土梁斜截面抗裂度和受剪承载力计算公式,与试验值符合较好。     

预应力混凝土受弯构件的非线性变形

预应力混凝土受弯构件的挠度与预应力、荷载、混凝土徐变和收缩等有关,因此是非线性的。本文提出了求解任一时间挠度的计算方法,其中考虑了各种因素的影响,导出了混凝土徐变与收缩相关系数的实用公式和混凝土徐变和收缩时,因拉、压钢筋用量不同而引起的梁变形的曲率公式,并给出了算例,与实测比较,结果令人满意。     

预应力CFRP板加固混凝土梁设计理论研究

基于预应力高强度CFRP板加固混凝土梁的受弯试验与理论分析,对其设计理论进行了较系统的研究。提出了CFRP板预应力损失和预应力CFRP板加固混凝土梁抗裂度的计算方法。通过截面极限状态分析,分别提出了界限破坏、受压破坏和受拉破坏模式下受弯承载力的理论计算公式。建议CFRP板的张拉控制应力取为其极限抗拉强度的0.5~0.6倍。此外,在考虑预应力CFRP板等代的基础上,提出了预应力CFRP板加固混凝土梁裂缝宽度和挠度的计算方法。     

空间多曲线型预应力钢索的预应力摩擦损失研究

通过S型曲线预应力连续箱梁桥的现场原型试验 ,实测了多种线型的预应力钢索预应力摩擦损失值 ,确定了局部偏差影响系数k和预应力钢索与管道壁的摩擦系数 μ的取值 ,建议了空间多曲线型预应力钢索的预应力摩擦损失的计算模式。在正式张拉阶段 ,现场实测了部分空间多曲线型钢索的预应力摩擦损失 ,对施工过程中钢索的预应力是否达到设计要求进行监控。同时 ,实测结果验证了本文提出的空间多曲线型预应力钢索预应力摩擦损失的计算模式和计算参数取值的合理性     

Evaluation of prestress losses in prestressed concrete specimens subjected to freeze–thaw cycles

Prestressed concrete structures are considered to be reliable and durable. However, their long-term performance when subjected to frost attack is still unclear. In this work, experiments were carried out to evaluate the prestress losses in post-tensioned prestressed concrete specimens subjected to freeze–thaw cycles (FTCs). Two cases were considered: in one case, a series of specimens were prepared and tested in a freeze–thaw chamber; in the second case, the same series of specimens were tested in an indoor environment (outside the chamber). The difference between the prestress losses of the specimens inside the freeze–thaw chamber and those outside the chamber equalled the prestress losses due to FTCs. When using mathematical models to predict the prestress losses due to the FTCs, it was found that they were relatively small when the concrete was slightly damaged. However, they increased rapidly when the FTCs were repeated. The eccentricity of the prestress wires led to larger prestress losses when subjected to FTCs. Moreover, the same cross section and eccentricity resulted in similar prestress losses due to the FTCs, and the relatively high-strength concrete could withstand more FTCs.     

预应力混凝土环形截面偏心受压细长柱承载力计算

通过分析40根长细比为168至228的偏压试件试验结果,提出了环形截面预应力混凝土偏心受压细长柱的承载力计算公式。在这些公式中考虑了长细比、偏心率及预应力对承载力的影响。计算结果与试验结果对比表明,两者吻合良好。     

预应力损失估算及控制措施

介绍采用分项法计算预应力损失的估算方法 ,并根据预应力损失原理提出控制预应力损失的几项措施 ,从而指导预应力结构的设计及施工     

预应力混凝土箱梁桥竖向预应力损失的实测与分析

基于某大跨预应力混凝土连续箱梁桥腹板竖向预应力的现场长期测试结果,对箱梁竖向预应力的各种损失进行了分析。结果表明:就所研究的情形而言,实测竖向预应力总损失可达其初始张拉应力的45%,锚具变形、钢筋回缩及接缝压缩等引起的损失占其总损失的53%。按现行公路桥规(JTGD62-2004)中确定纵向预应力损失的方法计算竖向预应力筋相应的各种损失,所得结果与相应各项损失的实测值基本吻合。对于竖向预应力传力锚固后损失的计算,收缩徐变模型的选取对其结果影响较大。此外还探讨了温度和后续荷载等因素对竖向预应力损失的影响,结果表明:后续荷载作用对竖向预应力损失的影响较小可予以忽略,而混凝土及孔道砂浆中水泥水化热造成的损失可达总损失的18.9%,因此必须予以考虑。