体外预应力技术及其在板结构加固中的应用研究

提出将体外预应力技术用于板的加固,并对其进行了试验研究.通过对5块RC简支双向板的体外预应力加固试验,研究了预应力钢筋的张拉控制力及其布筋型式对双向板受力性能的影响.试验研究表明,体外预应力可有效地改善双向板的受力性能,提高其极限承载能力,在双向板的跨中区段布置体外预应力钢筋时对双向板的加固效果最佳.     

L形拼缝叠合双向板受力性能试验研究

目前叠合双向板在拼缝处的构造措施存在传力不理想、施工不便等不足,而L形拼缝叠合双向板从设计原理上分析具有传力理想、施工方便的优点。基于此,对L形拼缝叠合双向板、附加钢筋式叠合双向板和现浇双向板进行了静力加载试验。分析试验板的挠度、钢筋应变、裂缝开展随荷载的变化以及L形拼缝叠合双向板拼缝处的传力情况。试验结果表明:L形拼缝叠合双向板和现浇双向板的裂缝开展以及最终破坏形态相似,其受力性能可以认为"等同现浇"; L形拼缝叠合双向板的开裂荷载和极限荷载高于附加钢筋式叠合双向板,受力性能优于附加钢筋式叠合双向板。     

体外预应力加固简支梁的试验研究

通过对3根混凝土简支梁的体外预应力加固试验,研究并分析了体外预应力混凝土简支梁加固后的二次受力特性,对于人们了解体外预应力加固后的工作性能及设计体外预应力钢筋时有一定帮助。     

新型预制预应力钢筋桁架翼缘加劲肋叠合双向板试验研究

新型预制预应力钢筋桁架翼缘加劲肋叠合板针对现有预制叠合板的特点和利弊,旨在提高预制装配叠合板的整体受力性能、经济性和施工便利性等。对该新型双向叠合板进行了使用状态静力加载试验,结果表明,该新型双向叠合板具有较好的双向受力性能;其非预应力方向上的挠度略大于预应力方向上的挠度;非预应力方向开裂前刚度可在预应力方向开裂前刚度基础上乘以刚度折减系数,其值建议取为0.7。     

某通信综合楼结构的加固设计计算与施工

根据工程实例中不同构件的受力特点,采用了碳纤维加固混凝土T形梁和双向板;体外预应力加固双向板以及预应力拉索加固柱。并分别对各构件进行了设计计算,给出了各自的施工工艺要点。实践结果表明,加固达到了预期的效果,可为类似工程设计与施工提供参考。     

双钢筋整间大楼板通过省级鉴定

双钢筋整间大楼板包括双钢筋双向密肋大楼板、双向密肋复合大楼板、双钢筋双向密肋复合大楼板、具有实心边带的双向预应力多孔大楼板和双钢筋浮石混凝土夹心大楼板五种。该研究课题从1979年开始对上述五种整间大楼板进行系统的破坏性和非破坏性的试验研究,探讨“双钢筋”等配筋形式的角点支承大楼板的受力性能、构造措施和计算方法,对其施工     

体外预应力加固雁形板的试验研究

通过对 1 8m跨雁形板用体外预应力筋加固前后的静载试验 ,分析研究了体外预应力加固雁形板这种薄壁板梁组合体系加固前后的受力性能及力学性能指标改善情况 ,得出体外预应力钢筋对提高梁受力性能的贡献。在此基础上 ,考虑不同布筋形式对加固效果的影响 ,寻求合理的加固方法 ,以满足实际工程需要     

预应力碳纤维板加固混凝土梁的二次受力性能分析

以3根长度均为4.2 m的钢筋混凝土梁试件为例,进行预应力碳纤维板二次受力加固试验,分析已屈服钢筋试件、使用预应力碳纤维板加固后试件的力学性能。将未经过预应力碳纤维板加固构件的一次受力,与预应力碳纤维板加固后的构件二次受力进行比较,分析该技术在提高钢筋混凝土构件性能的抗弯刚度、延性、构件强度等方面优势。可得到经过碳纤维板加固后的试件,自身开裂荷载明显提高,与未加固的试件对比,屈服荷载与极限荷载的提高效果显著;试件截面的刚度被大幅减弱,但试件变形程度依然与比对试件相似。说明对结构已剧烈超载的钢筋混凝土梁进行预应力碳纤维板加固,能够令材料抗弯刚度性能恢复至超载之前水平。     

粘贴碳纤维板—体外预应力综合加固T梁试验研究

针对钢筋混凝土T形梁,进行粘贴碳纤维板加固、体外预应力筋加固、粘碳纤维板-体外预应力综合加固梁对比试验研究,开展三种加固方法加固下T梁的结构刚度、裂缝宽度和极限承载力等结构特性的分析研究。分析表明,粘碳纤维板-体外预应力综合加固梁具有良好的结构受力性能。     

FRP加固RC双向板受力全过程的非线性分析

本文通过有限元法模拟和模型试验,对外贴玻璃纤维条带加固钢筋混凝土双向板的受弯性能进行了非线性全过程分析,研究了加固板的挠度以及纤维应变随荷载变化规律,对玻璃纤维条带加固RC双向板的受力机理进行了分析。分析结果表明,通过合理选择有限元数值模型,可以较好地模拟外贴玻璃纤维条带加固RC双向板的受弯性能。分析结果和试验结果均表明外贴玻璃纤维条带可以有效地提高双向板的抗弯刚度、开裂荷载和极限承载力。     

预应力混凝土结构设计中应注意的若干问题

结合预应力混凝土结构理论研究与工程实践,对预应力混凝土结构设计中应注意的若干问题进行了分析和讨论,其中包括施工阶段预应力混凝土受弯构件的反向变形限值、张拉预应力筋产生反向斜裂缝的原因与预防、预应力筋弯折时强度及张拉控制应力的折减、无粘结预应力混凝土楼盖连续坍塌的预防、预应力筋张锚位置不当引发柱根直剪破坏的预防、预应力连续结构后浇带的设置及补偿预应力筋的布置与张拉方案、双向板单向布置并张拉预应力筋的可行性、多跨连续板非板端张拉方案及各层预应力悬挑结构协同工作的建议方法等,提出了相关建议。     

体内外预应力混合配索桥梁设计中分阶段预应力配置设计

体内外预应力筋混合配索的桥梁设计方案,可利用体内索承担悬臂浇注施工荷载,又可利用体外索承担二期恒载和使用阶段荷载,并可发挥体外预应力筋在使用阶段易于检测与更换的优点。但在预应力筋混合配索中,不同的配索方案会导致体内体外预应力的布置和用量存在差异,也决定桥梁的应力状态。本文以实际工程为背景,以体内索承担施工阶段荷载,体外索承担二期恒载和使用荷载为原则,完成了施工过程中的不同配索优化,重点介绍了不同体内预应力索的设置方案,以及相应的体外预应力索的设计,确定了最终的桥梁设计方案与桥梁应力状态。相关设计过程可为类似混合配索的预应力连续梁或连续刚构桥提供参考。     

体外预应力混凝土梁弯曲性能分析

体外预应力混凝土技术已被广泛地应用于各种结构工程及对既有结构进行加固中。本文通过十片体外预应力混凝土梁的试验,建立了体外预应力混凝土梁受弯条件下全过程非线性分析的计算方法和计算机程序。计算结果表明,该计算方法可以较好地反映此类梁在受弯条件下的规律,为进一步深入研究体外预应力混凝土结构提供了理论分析的依据。同时,采用体外预应力技术对一座铁路桥进行了加固。     

体外预应力加固配筋混凝土梁的变形控制

采用等效荷载模拟对体外预应力加固配筋混凝土梁进行使用性能分析,随荷载的增加,体外预应力的等效荷载也相应增大。根据受弯构件极限荷载下体外预应力增量,建议使用荷载下相应的预应力增量,在此基础上即可按既有的变形计算方法分析加固构件的变形。     

外贴CFRP或钢条带加固混凝土双向板的受力性能及承载力计算

外贴碳纤维(CFRP)布和钢板补强技术已广泛用于加固钢筋混凝土结构,迄今为止,对外贴碳纤维或钢板的加固梁的研究已做了许多,但对用该技术加固钢筋混凝土板的研究还很少。为此,本文着重对受集中荷载的外贴碳纤维或钢板条带的钢筋混凝土加固双向板的受力性能进行了试验研究。并采用塑性铰线理论对该类板的塑性铰线模式和加固板的承载力进行了分析和计算。     

粘贴碳纤维布或钢条带加固混凝土双向板承载力的塑性条带计算法

外贴高性能碳纤维 (CFRP)布和薄钢板条的补强技术可有效地加固钢筋混凝土结构。基于对受集中荷载的外贴碳纤维布或钢条带的钢筋混凝土双向板的试验研究 ,并在Hillerborg高级条带法的基础上提出了计算外贴条带加固双向板承载力的塑性条带法 ,该法比Hillerborg高级条带法具有更高的计算精度 ,且仍偏于安全。     

体外预应力筋极限应力和有效高度计算方法

为了建立体外预应力混凝土梁抗弯承载力简化计算方法,通过系列模型试验形成体外预应力筋极限应力和有效高度的基础数据;基于试验验证的非线性有限元计算方法,分析试验加载方式与我国桥梁规范设计荷载的差异以形成相应的修正系数;根据试验结果分析体外预应力筋极限应力和有效高度随试验参数的变化规律,研究有效高度变化产生的抗弯承载力的二次效应;基于上述分析结果,采用施工方法、跨高比、体内受拉钢筋配比等参数,建立体外预应力筋极限应力和有效高度的回归计算公式,并通过试验数据进行验证;最后按照我国公路桥梁设计可靠度水平和现行规范要求对计算公式进行修正,提出体外预应力筋极限应力和有效高度计算方法。该计算方法能较有效的反映各主要因素对体外预应力筋极限应力和有效高度的影响规律。     

Stiffness of reinforced concrete beams with external tendons

In recent years, external prestressing has become a primary method for strengthening existing concrete structures and has been increasingly used in the construction of newly erected ones, particularly segmental bridges. Analysis of externally prestressed members is more difficult than that of members with internal bonded tendons. This is because external tendons are unbonded to the concrete and the stress in such tendons depends on the deformations of the whole member and is assumed uniform at all sections. In this paper, a simple analytical model is outlined for predicting the flexural behavior of reinforced concrete members with external tendons under service loads. The analysis accounts for various factors that affect the flexural behavior including eccentricity variations of external tendons and span-to-depth ratios. Good agreement has been found between the predicted results and those in the literature.     

体外预应力技术在结构加固工程中的应用

结合工程实际,阐述了体外预应力加固技术的设计方法和施工工艺,包括体外预应力加固设计步骤、束形选择与优化、锚固节点和转向器的构造要求等。实践证明,体外预应力加固技术是一种经济适用、施工简单、效果显著的加固方法,值得推广。