非对称独塔斜拉桥收缩徐变研究

对天水藉河大桥运用Midas软件建立杆系有限元模型,分析此类高强混凝土不等跨独塔斜拉桥成桥时刻及成桥若干年后收缩徐变效应对主梁的挠度、梁体应力及预应力的影响,结果表明:在成桥时刻,由于施工过程中混凝土收缩徐变效应引起的主梁应力最大可占梁体总应力的25%;成桥10年后,由收缩徐变效应造成的预应力损失超过50 MPa。     

混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算方法

采用正交试验法设计钢聚丙烯混杂纤维高性能混凝土(简称HPC)深梁试件,通过静力试验研究混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算方法。正交试验中考虑的因素主要有钢纤维特征参数(类型、体积率、长径比)、聚丙烯纤维体积率、水平及竖向分布钢筋配筋率等。结果表明:混杂纤维能改变无腹筋HPC深梁的受剪破坏形态;混杂纤维的掺入使得HPC深梁的剪切初裂强度和抗剪极限强度明显提高,其平均提高幅度分别为45.2%和25.6%。将塑性理论应用于混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算得到了很好的结果,分析表明水平及竖向分布钢筋配筋率的大小对混杂纤维HPC深梁抗剪强度的影响不显著,但水平分布钢筋的作用大于竖向分布钢筋。分析了混杂纤维的增强机理,提出了基于"拉杆拱"模型和劈裂破坏计算模式的混杂纤维HPC深梁受剪承载力计算式。     

高性能混凝土梁预应力长期损失的试验研究

对C60高性能混凝土梁预应力长期损失进行试验研究。通过对3根无粘结预应力混凝土梁在自然环境下的收缩徐变、挠度和有效预应力的长期观测与理论分析得出:挠度的长期增大主要取决于截面上混凝土的应力分布;挠度徐变系数大于按规范计算的徐变系数,若用徐变系数计算施工阶段梁的变形,则会低估变形;预应力长期损失测量值大于理论计算值。     

预应力混凝土梁时随全过程分析

利用通用商业有限元软件ABAQUS提供的用户子程序UMAT,采用Fortran语言编程对ABAQUS进行二次开发,将反映混凝土徐变性能的本构方程引入ABAQUS,从而实现预应力混凝土梁长期性能的有限元分析计算,并已得到已有试验结果验证。总结了预应力混凝土梁长期性能的关键影响因素,并对多根试件进行设计和参数分析,重点考察跨中截面上下缘应力差、混凝土等级、预应力筋初始有效应力大小、预应力筋种类和面积、普通钢筋配筋率等对其长期性能的影响规律。在此基础上,提出了考虑多因素影响的预应力混凝土梁长期变形简化计算公式。基于已有研究者的实验室试验与现场试验结果,对本文计算公式及国内外规范的计算公式进行了验证与对比,结果表明:本文公式计算值与试验结果的平均误差在10%以内。     

钢筋混凝土柱收缩徐变分析

准确评估高层建筑中钢筋混凝土柱在长期荷载作用下的竖向变形是设计的一项重要任务。总的竖向变形包括两部分:瞬时弹性变形和随时间变化的收缩徐变变形。钢筋和混凝土是性质不同的两种材料,收缩徐变导致钢筋和混凝土之间内力重分布。把钢筋混凝土柱简化为轴向受力构件进行弹性分析和收缩徐变分析。假设柱子均匀徐变,应力应变均匀分布,满足平截面假定和叠加原理。柱中混凝土应力由常应力σ0 c和变应力-Δσ1 cr两部分构成。收缩徐变模型采用欧洲规范CEB-FIP(MC 1990),计算加载龄期t0=7天到计算龄期t=50年(结构设计使用年限50年)时混凝土应力和应变。同时考虑设计轴压比相同时,研究不同配筋率钢筋混凝土柱初始弹性应变和收缩徐变应变以及各部分材料弹性应力和收缩徐变应力。通过对不同配筋率钢筋混凝土柱的收缩徐变分析,得出柱子的最佳配筋率为2%~3%。     

配筋高性能混凝土收缩徐变试验研究

为获得苏通大桥连续刚构桥所用高强高性能混凝土的收缩徐变规律,在自然环境下开展了为期两年多配筋混凝土(配筋率分别为0、0.38%、0.76%和1.71%)的收缩徐变试验。徐变试件加载应力水平约为15MPa,与实桥最大应力水平相近。加载龄期有四种,分别为7d、14d、21d和28d,分别模拟了实桥节段施工混凝土的加载龄期。在收缩徐变试验基础上拟合出收缩徐变曲线。试验结果表明,实桥所用高强高性能混凝土的收缩徐变小于现行桥梁规范JTGD62-2004取值,配筋混凝土的收缩徐变小于素混凝土的收缩徐变。采用有限元软件ANSYS/CivilFEM分析了配筋对混凝土收缩徐变的影响,分析结果和试验结果一致:当配筋率较低时,配筋对混凝土的收缩徐变影响较小,在工程应用范围内,可以不考虑配筋的影响;当配筋率较高时,配筋可以有效地减小收缩徐变的发展。研究成果可为实桥主梁时变分析提供参考依据。     

钢-混凝土叠合梁的收缩徐变计算分析

钢-混凝土叠合梁在长期荷载的作用下,混凝土板的徐变收缩会使截面的应力发生重分布。钢-混凝土叠合梁由于收缩徐变效应使得结构在外荷载不变的情况下,变形持续增加,最终的变形值会影响到结构的使用,准确计算出结构由收缩徐变引起的变形值,在进行结构的收缩徐变效应分析时是很有必要的。本文采用龄期调整有效模量法与有限元法相结合的计算方法,对于预应力结构的收缩徐变,考虑预应力和混凝土的收缩徐变两者相互交换耦合作用,使得分析结果更加精确,从而使混凝土结构的收缩徐变计算能够更近于实际,有利于准确的计算出收缩徐变对钢-混凝土叠合梁的影响。     

桥用高强混凝土双轴徐变试验研究

为获得大跨度预应力混凝土箱梁腹板在双向预应力作用下的收缩徐变发展规律,分析不同预应力组合对收缩徐变效应的影响,研究了大跨度预应力箱梁腹板的常遇应力组合,并采用十字交叉梁开展了2种应力组合条件下的高强混凝土双轴徐变试验,即应力组合分别为14MPa和2MPa,6MPa和2MPa,对比开展了单轴压应力为6MPa、14MPa的高强混凝土收缩徐变试验,分析单、双轴徐变和应力组合对高强混凝土收缩徐变的影响。研究结果表明：应力组合对高强混凝土徐变影响显著,360d双轴应力条件下的徐变系数仅为相应单轴徐变系数的75%;采用现有收缩徐变预测模型不能较好预测高强混凝土的实际徐变发展过程,而采用指数函数具有较好的拟合精度。建议在大跨度连续箱梁设计和施工中,确保腹板竖向预应力水平控制在设计允许范围内。     

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。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁弯曲疲劳性能试验研究

目前,对预应力碳纤维布加固梁的疲劳性能研究甚少。通过对7根预应力碳纤维布加固混凝土T形梁弯曲疲劳性能的试验研究,考察了预应力碳纤维布加固量、钢筋配筋率、等幅变幅疲劳以及加固前疲劳损伤对加固梁疲劳性能的影响。试验结果表明,与非预应力碳纤维布加固梁相比,预应力碳纤维布加固后混凝土梁中受拉钢筋应力幅显著降低,混凝土梁疲劳寿命明显延长。     

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。     

钢纤维增强超高性能混凝土桥梁的设计与施工

本文介绍了超高性能混凝土小型道路桥梁的设计、工艺及施工。这些桥梁由预制的预应力混凝土梁与现浇普通混凝土面板组成。为了确定配合比设计、材料性能及其耐久性、研究具有混凝土桥面板和没有混凝土桥面板的预应力混凝土梁的受拉伸性能,进行了一些初步检测。通过测试含与不含纤维的预应力高性能混凝土梁实验分析,验证了钢纤维在结构等级中对均匀性和尺寸效应的影响作用。确定材料的结构性质以设计桥梁的终断面。本文还介绍了采用传统原材料和通用的生产技术配制高性能混凝土结构的工业可行性尝试。同时对使用钢纤维时的生产技术进行了评价。     

索塔锚固区泵送高性能钢纤维混凝土的研制

普通纤维混凝土因可泵送性差很少用于索塔锚固区。采用多重复合技术,优选纤维混凝土配合比,并研究了各配合比的泵送性能;模拟干热环境,对优选的高性能混凝土(HPC)和钢锚箱锚固区专用高性能钢纤维混凝土(HPSFRC)进行了塑性收缩试验;研究了纤维掺量和减缩剂对塑性收缩和干燥收缩性能的影响,并对其机理进行了探讨。研究表明,经优化的高性能钢纤维混凝土2h内泵送性能优良。随着纤维掺量的增加,塑性收缩的开裂总面积下降,混凝土的抗裂等级提高。当钢纤维的体积掺量为0.8%时,高性能钢纤维混凝土自由干燥90d的收缩值同高性能混凝土相比下降了50%;有约束的干燥收缩66d试验环未见开裂,从而减少混凝土开裂的风湿,提高混凝土结构的耐久性。与同强度等级的高性能混凝土相比,钢纤维的加入也改善了混凝土的力学性能,高性能钢纤维混凝土的抗弯强度和劈拉强度提高了近30%。试验结果还表明,纤维体积率为0.6%的钢纤维与减缩剂复合后,对抑制塑性收缩和干燥收缩效果显著。     

钢—混凝土组合桥混凝土徐变收缩分析

本文介绍钢混凝土组合桥梁混凝土徐变、收缩分析的方法,研究内容涉及结合梁桥及钢管混凝土组合拱桥。文末给出了可供参考的结论     

钢筋混凝土梁徐变效应试验研究与分析

基于徐变换算截面法推导了钢筋混凝土梁徐变收缩引起的截面应力计算公式,根据混凝土柱体2年试验观测,得到了素混凝土的徐变系数。编制了长期荷载作用下截面应力计算程序,并对完全开裂混凝土梁因徐变收缩效应引起的截面应力重分布规律进行了分析,与试验结果吻合较好,表明运用本文方法预测完全开裂混凝土梁的截面应力重分布是可行的。     

Effective width of a concrete slab in steel-concrete composite beams prestressed with external tendons

The finite element method is applied to evaluate the effective width of a concrete slab in composite beams prestressed with external tendons. The beams studied are simply supported, with external prestressed strands straightly and draped arranged. The effective width for the prestressed composite beams evaluated based on the finite element parametric study is compared with that of plain composite beams without prestressing, and code provisions. The influence of the shear connections on the effective width and the shear slips along the beam span, as well as the incremental stresses developed in the prestressed strands, are analyzed. The behaviors of the external prestressed composite beams subject to the shrinkage and creep in the concrete slab are also discussed.     

2次预应力简支组合梁受力性能与技术经济分析

高速铁路预应力混凝土桥梁徐变上拱过大会影响桥上列车运行安全,为了控制预应力混凝土桥梁徐变上拱,将2次施加预应力新技术应用于预应力混凝土梁中,以箱梁为例,设计了4根不同预应力度的2次预应力简支组合梁,分析了其各施工受力阶段截面应力、强度和抗裂性,并进行了结构尺寸与配筋完全相同的常规预应力混凝土简支梁和2次预应力简支组合梁徐变上拱的对比计算分析。结果表明:2次预应力简支组合梁截面应力梯度小,受力合理,与常规预应力混凝土简支梁相比,徐变上拱减少约40%~60%;并可以降低梁的建筑高度,节约10%左右的预应力筋和一定数量的混凝土,具有明显技术经济优势。     

钢筋钢纤维增强部分混凝土梁刚度试验研究

在钢筋钢纤维增强部分混凝土梁试验研究的基础上,探讨了仅在受拉区加入钢纤维对钢筋混凝土梁受力性能及刚度的影响,并结合现行规范（GBJ10—89）中关于刚度的计算理论,提出了与普通钢筋混凝土梁和钢筋全截面钢纤维混凝土梁刚度计算相衔接的钢筋钢纤维增强部分混凝土梁刚度的计算方法和相应的计算公式。