体外预应力加固钢筋混凝土框架结构的结构性能

本文就4榀单层单跨钢筋混凝土框架进行了预应力加固试验研究及相关有限元分析。在试验中对框架进行了体外预应力加固并施加以竖向荷载和水平反复荷载；分析、比较了加固前后框架结构的承载能力、内力分布和钢筋应力；并结合有限元模拟分析的结果着重研究了加固力筋在各种荷栽作用下的应力变化。     

宝钢二号高炉炉体框架的加固设计

宝钢二号高炉大修时采用了炉体整体提升的方法,炉体框架在高炉大修时要承受整体提升50000kN的荷载作用,远远超过其现有的承载能力,必须对原框架进行加固处理。仅为满足承受50000kN荷载作用时,框架很容易加固,但在大修过程中由于运输荷载的大小和作用位置的变化,使得炉体框架的局部构件的内力发生变化,又由于高炉框架上连接的附属结构众多,因而使得加固工作变得复杂。本文根据高炉大修时的具体工艺,将高炉大修时的荷载作用情况分为4个工况进行计算,得到结构的加固方案。对加固后的炉体框架进行了内力计算,并按现行的相关规范(规程)进行了强度、稳定和变形验算。     

某钢厂300t转炉高层框架系统的加固设计

大型炼钢厂转炉高层框架系统结构体系复杂,对其进行加固设计非常困难。结合某钢厂300 t转炉高层框架系统的工程实例,对其所受荷载、结构计算体系、加固可行性、产生裂缝原因等进行分析研究,结合强弱支撑框架的判断,提出合理的结构计算模型,达到了减少加固量的目的;并对负荷下焊接时最大名义应力比进行分析,合理卸载,保证正常生产;同时针对计算结果中不同的超限情况,结合现场,提出相应的加固设计方法,取得较好的加固效果,为其他类似工程提供参考。     

钢筋砼框架火灾作用后的加固修复研究

本文通过遭受火灾荷载作用后的四榀单层双跨钢筋混凝土框架加固修复后，进行静力破坏试验，分析了加固修复后框架的破坏特点和破坏机理，采用非线性分析方法对加固修复后框架进行全过程分析，对加固修复后框架的变形反应及承载力作出了计算，并与试验实测结果吻合。     

损伤程度对碳纤维布加固混凝土框架结构抗震性能影响的研究

目前,基于灾后损伤混凝土结构需要加固及损伤程度对加固后结构影响程度的研究尚属空白,按1/3缩尺模型,设计制作了钢筋混凝土框架试件。分别对3榀框架施加水平低周反复荷载,使其处于不同损伤状态(截面开裂、钢筋屈服),保持竖向荷载不变,对其进行碳纤维布加固,再对加固框架进行同样试验至破坏。基于试验结果,分析了损伤程度对加固框架开裂荷载、极限荷载、位移延性、裂缝宽度及碳纤维布应变滞后的影响;比较了碳纤维布加固不同损伤混凝土框架的抗震性能。结果表明,随着损伤程度的增加,碳纤维布加固后框架的最大裂缝宽度越大、碳纤维布应变滞后也越大;当损伤程度达到严重时,加固后的结构延性减小。总体上,碳纤维布加固的不同损伤钢筋混凝土框架均具有良好的抗震性能,为大震后损伤混凝土框架加固提供理论依据。     

碳纤维布加固混凝土框架非线性分析

碳纤维布加固的混凝土框架结构受到较大荷载作用时,尤其在地震荷载作用下,其非线性性能对结构影响很大。然而,通过结构试验的方法,研究CFS加固混凝土框架在各种变化参数、各种荷载作用下的结构性能是十分不现实的。本文根据碳纤维布加固混凝土框架的受力特性,考虑材料非线性、几何非线性等因素的影响,利用数值积分方法,编制了碳纤维布加固混凝土框架结构非线性分析程序,并对两榀CFS加固的混凝土框架受力性能进行了数值模拟。数值计算结果与试验结果吻合较好,表明本文提出的分析程序具有一定的实用性,能够对CFS加固的混凝土框架结构进行类似的非线性模拟分析。     

宝钢二号高炉炉体框架的加固验算

现有的宝钢二号高炉炉体框架在本次大修期间要承受 5 0 0 0 0kN荷载作用 ,远远超过了其承载能力 ,必须进行加固处理。根据大修时的施工情况进行了高炉炉体框架加固设计 ,采用相应的荷载组合 ,计算了加固后框架的内力 ,并按现行规范 (规程 )进行了验算。     

粘钢加固开洞剪力墙静力性能分析

采用粘钢加固法对钢筋混凝土开洞剪力墙进行加固,并利用有限元软件ANSYS建立了加固前和加固后开洞剪力墙的有限元模型,对模型进行静力性能对比分析,结果表明:粘钢加固法能有效的提高开洞剪力墙的开裂荷载和屈服荷载;在相同荷载作用下,加固后的剪力墙裂缝数量明显减少,等效应力最大值也有所减小;加固前开洞剪力墙的位移随着荷载增加而增大较快,加固后增大速度有所减小;总体来说,加固效果明显,加固方法可行有效。     

粘钢加固节点的足尺模型试验分析

本文通过对 7个粘钢加固钢筋混凝土框架中节点在低周反复荷载作用下的伪静力试验 ,探讨通过节点应力由梁传至柱的机理 ,提出了粘钢加固后节点的抗裂计算方法。     

裂解炉钢结构改造方法的分析

随着国家对石油化工装置排放要求的不断提高,需对裂解炉进行改造。在进行改造后的分析计算时,将后期改造产生的新增荷载单独施加到结构上,通过分析新增荷载对结构产生的应力增量,来验算改造后的裂解炉钢框架,最终确定加固方案。     

单向体外预应力加固RC双向板的试验研究

对RC双向板的加固采用粘贴补强技术存在诸多施工难点,如混凝土板底的大面积打磨处理、粘胶层涂抹时的厚度控制、大面积钢板的安装就位等等。体外预应力加固技术则不存在上述问题,它不仅施工方便,而且可以主动消除新加部分的应力滞后。通过5块RC简支双向板的单向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形式对双向板受力性能的影响。试验结果表明,体外预应力可有效地改善双向板的受力性能,提高双向板的极限承载能力,在双向板的跨中区段"集中布置"体外预应力钢筋加固效果最佳。     

后张体外预应力加固技术及其工程应用

对后张体外预应力技术在结构加固工程中的应用进行了较为全面的分析。探讨了后张预应力加固钢筋混凝土受弯构件的设计计算方法,提出了预应力筋的常用束形布置和节点做法,并结合某工程实例分析了预应力加固框架梁的有关施工方法。后张预应力技术目前在国际上还被用于砖砌体结构的抗震加固。对其原理和效果也进行了简要的介绍。     

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。     

体外预应力加固混凝土框架梁的试验研究

采用按弯矩图布置的折线体外预应力筋加固钢筋混凝土框架梁结构，在正常使用极限状态下，可显著减小梁的跨中挠度及裂缝宽度；在承载能力极限状态下，可显著提高抗弯极限承载力，效果好于直线体外预应力筋。     

Retrofit of RC frames against progressive collapse using prestressing tendons

This study investigates the effect of prestressing tendons on the progressive collapse performance of a 6‐ and 20‐story reinforced concrete model structures. According to nonlinear static and dynamic analysis results, the analysis model structures turned out to be vulnerable to progressive collapse caused by sudden loss of a first story column. However, the RC structures reinforced by external prestressing tendons along floor girders showed stable behavior against progressive collapse. The retrofit effect increased as the initial tension and cross‐sectional area of tendons increased. The incremental dynamic analyses showed that the seismic performance of the model structure was also enhanced after the retrofit using tendons. Based on analysis results, it was concluded that the retrofit of existing buildings using prestressing tendons could be effective for increasing both progressive collapse resisting capacity and seismic performance of RC framed structures. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

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.     

体外预应力加固钢筋混凝土连续梁的试验研究

通过6片体外预应力加固钢筋混凝土连续梁试验研究,以内支座相对受压区高度和预应力配筋指标为参数,得到了加固梁的变形和体外筋应力增长规律,加固梁的跨中变形与体外筋的应力增长主要分为三个阶段,且二者具有较好的相关性,加固梁在极限荷载下的内力重分布比较充分。     

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。     

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。     

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