无粘结预应力梁弯曲破坏极限分析

利用无粘结预应力筋在全梁范围内符合平截面假定的条件 ,对梁受弯破坏进行极限分析 ,从而求得无粘结预应力筋在梁破坏时的应力 (应变 )增量。计算结果与试验结果符合较好。方法可用于对无粘结预应力构件的精确计算和用于对无粘结预应力构件的模拟试验。     

无粘结预应力混凝土梁受力机理分析

无粘结预应力混凝土的工作性能不同于有粘结预应力混凝土,该文用索-梁体系计算模型分析无粘结预应力混凝土梁受力机理,并结合有关文献试验结果对无粘结预应力混凝土的若干设计问题作了探讨。     

混凝土连续梁(板)中无粘结预应力钢筋应力增长规律研究

把握无粘结预应力钢筋应力增长规律是准确计算无粘结预应力混凝土梁(板)刚度、裂缝开展宽度及受弯承载力的基础。首先定义了正常使用阶段无粘结预应力钢筋应力增量与有粘结非预应力钢筋增量的比值为无粘结预应力钢筋等效折减系数。然后针对无粘结部分预应力混凝土受弯构件在受荷过程中无粘结预应力钢筋不符合变形平截面假定的特点,应用等刚度法及弯矩-曲率非线性分析法,编制了可分别用于考察正常使用阶段和承载能力极限状态无粘结预应力钢筋应力增长规律的计算程序。最后基于模型试验结果和仿真分析结果,得到了无粘结预应力钢筋等效折减系数与非预应力钢筋配筋指标βs和预应力钢筋配筋指标βp的关系式,以及无粘结预应力钢筋极限应力增量与非预应力钢筋配筋指标sβ、预应力钢筋配筋指标pβ和跨高比l/h的关系式。     

连续梁中无粘结预应力筋极限应力增量

无粘结筋极限应力增量的合理计算,是较准确计算无粘结预应力混凝土梁正截面承载力和极限荷载的基础。采用弯矩-曲率非线性分析法编制了可考察预应力混凝土梁中无粘结筋极限应力增量的计算程序,通过与16根两跨预应力混凝土连续梁中无粘结筋极限应力实测值的比较,验证了该方法的精确性。最后基于仿真分析结果,得到了预应力筋配筋指标、非预应力筋配筋指标、跨高比、加载形式等参数对承载能力极限状态下连续梁中无粘结筋应力增长的影响规律;建立了无粘结部分预应力混凝土连续梁中无粘结筋极限应力增量的计算公式。     

部分预应力混凝土梁无粘结筋极限应力的研究

本文研究非预应力粘结钢筋对受弯部分预应力混凝土梁中无粘结束极限应力的影响。试验研究了22根无粘结部分预应力梁和4根有粘结梁在三分点荷载作用下的抗弯性能试验。试验结果表明无粘结束中的应力主要取决于无粘结束和有粘结非预应力筋两者配筋指标的和q_o=q_(po) q_o弯矩—曲率法分析结果与试验结果符合良好。最后,提出了一个经验公式用于计算无粘结预应力束的极限应力。     

无粘结预应力混凝土构件的可靠度分析

无粘结预应力(包括体内无粘结和体外无粘结)在桥梁工程中的应用逐步广泛起来,分析无粘结预应力混凝土梁桥的主要困难在于构件的截面强度和构件整体变形耦合;另外,结构采用无粘结配筋后,其可能的失效截面增多,从而影响到构件的整体可靠度。论文利用独立同分布随机变量的极值理论,分析了无粘结配筋对梁式构件可靠度的影响问题。结果表明,考虑无粘结预应力筋截面积沿长度方向的分布特性而引起的可靠指标的降低比较明显,可靠指标随着独立同分布随机变量的数目的增大而减小。工程设计实践中将无粘结预应力混凝土梁的安全贮备比有粘结预应力的计算结果提高15%有一定的合理性。分析还表明,严格控制预应力筋质量,减小预应力筋截面积的变异系数,能有效改善因采用无粘结配筋而引起的可靠指标降低问题。     

无粘结预应力混凝土结构设计研究

对无粘结预应力混凝土结构的研究与发展状况进行了分析,介绍了无粘结预应力混凝土结构的特点,研究了无粘结预应力混凝土结构的设计方法,分析了无粘结预应力混凝土结构的预应力损失、无粘结预应力筋的应力和混凝土的应力的计算公式等。本文研究成果对无粘结预应力混凝土结构的工程设计与施工均具有一定的参考价值。     

无粘结预应力混凝土结构设计研究

对无粘结预应力混凝土结构的研究与发展状况进行了分析,介绍了无粘结预应力混凝土结构的特点,研究了无粘结预应力混凝土结构的设计方法,分析了无粘结预应力混凝土结构的预应力损失、无粘结预应力筋的应力和混凝土的应力的计算公式等。本文研究成果对无粘结预应力混凝土结构的工程设计与施工均具有一定的参考价值。     

缓粘结部分预应力混凝土T梁试验研究及有限元分析

为了研究缓粘结预应力混凝土构件的受力性能和使用性能,对3根缓粘结部分预应力混凝土T梁和1根有粘结以及1根无粘结部分预应力混凝土T梁的受力性能进行了对比试验研究。结果表明,缓粘结部分预应力混凝土T梁的受力性能与有粘结部分预应力混凝土T梁极为相似,但明显不同于无粘结部分预应力混凝土T梁。采用有限元软件ABAQUS对缓粘结部分预应力混凝土T梁进行了非线性有限元数值模拟,分析中考虑了几何非线性和材料非线性的影响。选取适当的材料本构关系和单元类型,从梁的变形发展规律、正截面极限承载力和缓粘结预应力筋的应变发展规律等几方面与试验结果进行了对比分析。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好。     

基于结构变形的无粘结预应力筋应力变化研究

无粘结预应力(包括体内无粘结和体外无粘结)在桥梁工程中的应用逐步广泛起来。分析无粘结预应力混凝土梁桥的主要困难,在于构件的截面强度和构件整体变形耦合。论文建立了基于结构变形的无粘结预应力筋应力变化分析方法,从而使正常使用极限状态及承载能力极限状态下,无粘结预应力筋应力变化的计算得到协调和统一,也使考虑结构的边界约束条件及加载方式对无粘结预应力筋应力变化的影响成为可能。通过与国内外140根试验梁的对比,(包括作者在清华大学进行的六根采用体外预应力加固的连续梁、框架梁)结果表明本文方法既与试验结果大面积符合,又能反映结构机理。     

Experiment and numerical modeling of prestressed concrete curved slab with spatial unbonded tendons

Curved prestressed concrete structures with unbonded tendons are widely used in highway interchanges and industrial cooling towers, etc. In engineering practice, there is a demand to establish calculating methods for analyzing and designing these prestressed concrete curved structures with unbonded tendons. However, there are some difficulties in calculating the ultimate strength of these curved structures. The major difficulty is to calculate the ultimate stress in unbonded tendons. The assumption of a plane cross-section cannot be adopted here because of the slip between unbonded tendon and concrete. Thus, many formulas for calculating the ultimate stress in unbonded tendons were mainly based on experimental data fitting. In order to obtain the ultimate stress in unbonded tendons from mechanical principles, instead of using experimental data fitting formula, an advanced nonlinear analysis method to calculate ultimate stress in unbonded tendons is developed. The analysis model is established by using the Reissner-Mindlin medium thickness plate theory allowing for the influence of the transverse shear deformation. The orthotropic increment constitutive model of concrete is extended to solve the medium thickness plate problem. The tension stiffening of the cracked concrete is considered in the nonlinear analysis model. The numerical formulation of calculating the stress increment in an unbonded tendon is established by using the spatial displacement relationship. Instead of using general-purpose programs such as ANSYS and ABAQUS, a computer program specifically for predicting the nonlinear response of a prestressed concrete curved slab structure with unbonded tendons and calculating the ultimate stress in unbonded tendons is developed by authors. Six test models of prestressed concrete curved slabs with unbonded tendons are reported. The calculated results using this program are compared with test results, where their relative deviation is less than 3.0%, which validates the proposed method. These study results can be used for analysis, especially to design the strength of prestressed concrete curved structures with unbonded tendons. And, this research work also proposes a new approach, which can be customized to fit into general purposed FEM programs, such as APDL (ANSYS Parametric Design Language), for analyzing the nonlinear structural behavior of these curved structures.     

PPC异形曲板中无粘结筋应力增长研究

进行了6块无粘结部分预应力混凝土(PPC)分岔斜弯异形曲板模型静载试验研究,分析了试验模型中无粘结筋应力增长的主要特征,给出了无粘结筋应力增量与截面相对受压高度、综合配筋指标、混凝土的极限压应变、截面曲率等的试验关系,揭示了影响无粘结筋应力增长的重要参数及其相互关系;根据试验结果,综合分析并拟合出无粘结部分预应力混凝土异形曲板试验模型中无粘结筋应力的计算公式,推导出无粘结筋应力增长方程,可对无粘结筋的应力增长全过程进行分析计算,这给出了一种新的分析研究途径;采用两种方法建立了无粘结筋极限应力的计算公式,与试验数据符合较好。本论文的研究结果不仅可用于桥梁工程中的无粘结PPC异形曲板桥,也可用于建筑工程中的无粘结PPC异形曲板结构。     

OVM250平行钢绞线拉索单根换索试验研究

本介绍了针对台湾省国道六号南投段第C608标埔里隧道及爱兰交流道工程脊背式斜拉桥（下面简称台湾C608斜拉桥工程）设计及施工要求，采用的一种0VM250平行钢绞线拉索钢绞线单根换索的新工法的试验研究，该工法与常规换索所不同的是：常规换索时是将需要更换的无粘结钢绞线整根（连同PE护套）替换掉，本工法在钢绞线更换过程中将无粘结钢绞线里的钢绞线抽出的同时，新的钢绞线也一同被带入原无粘结筋PE护套内，原无粘结筋的PE护套仍然保留，大大简化了钢绞线更换工艺。     

无粘结钢绞线抗拔桩的承载性状和抗拔系数研究

无粘结钢绞线抗拔桩是一种桩身混凝土受压工作的新型抗拔桩。文中采用数值分析方法分析了砂土中无粘结钢绞线抗拔桩和普通抗拔桩的承载特性及其关系,探讨了桩-土参数对无粘结钢绞线抗拔桩的抗拔系数修正值的影响。结果表明,无粘结钢绞线抗拔桩的极限承载力大于同条件下的普通抗拔桩,桩身的压缩量小于普通抗拔桩的拉伸量。抗拔系数修正值随桩的长径比L/D、桩的泊松比ν_{p以及桩周土的平均剪切模量Gavg的增大而增大,并呈线性关系,与土的泊松比νs呈线性减小关系。最后给出了无粘结钢绞线抗拔桩抗拔系数的计算公式。}     

无粘结预应力混凝土平板设计的若干问题

探讨了无粘结预应力混凝土平板截面设计中的几个主要问题 ,提出了相应的设计建议 ,尤其是无粘结预应力钢筋数量的确定方法 ,它可统一有效地解决截面承载力 ,抗裂和裂缝控制等关键问题 ,可供无粘结预应力混凝土平板设计时参考     

无粘结锚索的应用和对其永久性的担忧

上世纪80年代初,锚索加固工程要求安装观测锚索,大变形岩体的加固要用无粘结锚索,工程需要催生了国内的无粘结锚索。当时还没有无粘结钢绞线,只能用光面钢绞线自制,因此,无粘结锚索很不规范。90年代初国内水电建设引进了无粘结锚索的规范结构和施工工艺,并迅速得到推广。然而,在工程应用中过于简化,把双层隔离层改为单层,把充满并可随时补充防锈油脂的防护帽用混凝土或水泥砂浆替代,永久性难以保证,给工程的安全埋下隐患。无粘结锚索的钢绞线不与围岩粘结,锚索对岩体的加固完全依赖其拉力,锚索的拉力又仅仅依靠夹片对钢绞线的夹持力,在上百年的高应力作用下,夹片及其夹持的那段钢绞线产生了徐变和锈蚀,必将减小锚索对岩体的支护力。在用无粘结锚索加固的公路边坡中,因雨水冲动格构下的风化石和泥土,锚索失去了拉力,边坡缺少支护力而失事的工程已不止一例     

配筋钢纤维混凝土无粘结部分预应力扁梁柱节点的试验研究

通过两个无粘结部分预应力扁梁柱节点的试验 ,研究了钢纤维在无粘结部分预应力扁梁柱节点中的作用。研究表明 :钢纤维可以改善无粘结部分预应力扁梁柱节点的破坏形态 ,提高其刚度、承载力、延性系数和耗能能力 ,减少节点核心区剪力筋的应变。因此 ,在设计中 ,当在无粘结部分预应力扁梁柱节点中掺入钢纤维时 ,可以减少节点核心区剪力筋的配量 ,以方便施工。     

无粘结预应力混凝土平板结构截面设计中的问题

探讨了无粘结预应力砼平板截面设计中的几个主要问题，提出了相应的设计建议，尤其是无粘结预应力钢筋数量的确定方法，它可统一有效地解决截面承载力，抗裂和裂缝控制等关键问题，可供无粘结预应力砼平板设计时参考     

部分预应力混凝土梁无粘结筋极限应力的研究

本文研究非预应力粘结钢筋对受弯的部分预应力混凝土梁中无粘结束极限应力的影响。试验研究了22根无粘结和4根有粘结部分预应力梁在三分点荷载作用下的抗弯性能。试验结果表明无粘结束中的应力主要取决于无粘结束和有粘结非预应力筋两者的配筋指标之和。用弯矩-曲率法分析结果与试验结果符合良好。最后给出了一个计算无粘结束极限应力的经验公式。