锈蚀预应力混凝土梁开裂荷载与刚度计算

参照我国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中适用于预应力混凝土梁的开裂荷载计算公式,引入考虑锈蚀的参数变量来计算锈蚀预应力混凝土梁的开裂弯矩值;以我国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)和《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ 92—2004)中的公式为框架,假定锈蚀预应力混凝土梁开裂后的短期刚度降低系数在锈蚀有粘结预应力混凝土刚度降低系数与锈蚀无粘结预应力混凝土梁刚度降低系数之间随预应力筋锈蚀率线性变化,提出锈蚀预应力混凝土梁短期刚度计算方法。按建立的锈蚀预应力混凝土梁开裂荷载及短期刚度计算方法得出的计算结果与试验结果总体上符合良好。     

锈蚀缓粘结预应力混凝土梁抗弯性能研究

本文开展了4个锈蚀缓粘结预应力混凝土梁和2个锈蚀普通混凝土梁的抗弯性能试验研究,总结锈蚀梁的抗弯性能变化特征。结果表明,随着荷载比的增大,锈蚀梁开裂荷载、屈服荷载呈减小,更早进入弹塑性阶段;梁的极限承载力逐渐减小,塑性性能降低;相同条件下锈蚀预应力梁抗弯承载力高于锈蚀无预应力梁。在抗弯性能强于抗剪性能且箍筋和纵筋的失重率较小情况下,锈蚀抗弯梁的主要破坏形式均为普通受拉钢筋屈服,混凝土压碎弯曲破坏,同时建立了适用于无损检测状态下的锈蚀预应力钢筋混凝土梁抗弯承载力计算公式。     

快速荷载下无粘结预应力混凝土梁的延性

介绍了无粘结预应力混凝土梁静、快速加载的试验结果和试件的位移延性。通过简化分析,并根据有关的静、快速荷载下的钢筋混凝土、预应力混凝土梁的试验数据,提出了适用于钢筋混凝土及预应力混凝土梁在静速及快速荷载下的延性比计算公式。     

配置预应力无粘结高强钢绞线混凝土柱的试验研究

地震作用下,建筑物特别是混凝土柱在产生较大残余变形后,即使没有发生倒塌也将无法修复,从而造成巨大的经济损失。在混凝土柱中配置预应力无粘结钢绞线可以有效控制残余变形。国外部分学者对这种混凝土柱进行了研究。在研究国外有关文献的基础上,总结该混凝土柱的研究现状,对影响其性能的部分因素进行试验研究,并指出以后的发展方向。     

钢绞线腐蚀后的部分预应力混凝土梁抗弯疲劳性能试验研究

对不同钢绞线腐蚀率下的部分预应力混凝土梁进行了静力和疲劳试验,通过分析开裂弯矩、跨中挠度、受拉区钢筋应变以及梁裂缝的发展规律,研究了钢绞线腐蚀率对部分预应力混凝土梁疲劳性能的影响。研究表明:钢绞线腐蚀会显著降低梁的疲劳寿命,是影响梁疲劳破坏形态的主要因素;腐蚀梁的挠度、应变和裂缝发展同样遵循无腐蚀梁的"三阶段"规律;在相同疲劳次数下,腐蚀率越大,受拉区非预应力钢筋的应变和梁的裂缝宽度越大,但梁跨中挠度受腐蚀率影响不显著。     

预应力混凝土梁的荷载试验研究

通过对预应力混凝土梁进行荷载试验,确定其是否满足设计要求,从而为解决工程质量问题及纠纷提供判别依据。     

无粘结预应力CFRP筋混凝土梁抗弯试验

为了研究无粘结预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）筋锚具的锚固性能和无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的受力性能,进行了4根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁和2根对比混凝土梁的抗弯试验。结果表明:研发的预应力CFRP筋锚具具有很好的可靠性,无粘结预应力CFRP筋混凝土梁具有较好的受力性能和延性,非预应力钢筋是影响预应力CFRP筋混凝土梁延性和极限荷载最重要的因素;推导的简化公式可以准确地计算无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的极限荷载     

缓粘结预应力混凝土梁钢绞线粘结性能试验研究

为研究缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间粘结性能,对3根截面尺寸相同、普通钢筋配筋相同、预应力不同的混凝土梁进行了试验研究,重点研究了不张拉、不锚固钢绞线预应力混凝土梁的荷载-位移关系、裂缝分布规律、最大裂缝宽度随荷载的变化规律、钢绞线内的应力大小、钢绞线与混凝土之间的粘结强度等,与不配预应力筋的普通钢筋混凝土梁和配筋相同的普通预应力混凝土梁的受力进行了对比分析。试验表明,缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间有良好的粘结性,粘结强度与混凝土咬合处剪切破坏强度相吻合;利用粘结作用和一定传递长度,不张拉、不锚固钢绞线预应力可以达到1 100MPa以上,考虑承载力检验系数后钢绞线应力设计值可取800MPa;不张拉、不锚固预应力混凝土梁的弯曲裂缝分布与普通预应力混凝土梁基本相同,破坏时端部产生的钢绞线滑动引起沿钢绞线方向的裂缝,进一步证明粘结破坏是混凝土的剪切破坏而非粘合剂破坏。     

无粘结预应力钢绞线加固技术的应用

通过对某综合楼的楼、屋面梁检测及分析鉴定，提出应用无粘结预应力钢绞线技术的加固新方法，介绍加固设计方法和构造处理措施，并分析计算加固效果。     

使用荷载下无粘结部分预应力混凝土梁的应力分析

使用荷载下无粘结部分预应力混凝土梁应力分析的主要困难,是如何确定无粘结预应力筋的应力.本文引用文献[1]提出的“等效变形区”的概念,并认为使用荷载下,无粘结预应力筋的应力和“等效变形区长度与开裂截面中性轴高度” 的比值有关.通过对无粘结部分预应力混凝土梁试验数据的分析及应用弯矩曲率数值法计算,发现这一比值基本为常数,并取为15.2.使用荷载下,无粘结部分预应力混凝土梁的应力分析和相应有粘结部分预应力混凝土梁一样方便.     

腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能试验研究

为研究腐蚀钢绞线预应力混凝土梁的受弯性能退化特征,制作了5根先张预应力混凝土梁试件和5根钢管抽芯成孔后张预应力混凝土梁试件,并对每组中的4根梁进行了为期13个月的掺盐加速腐蚀(腐蚀率0.94%~2.87%),然后对10根梁进行了3分点静载试验。试验及分析结果表明:腐蚀钢绞线预应力混凝土梁正截面会发生两种典型的受弯破坏方式,一种是传统的适筋破坏(力筋强化→混凝土压碎),因腐蚀尚未影响到预应力钢筋强化到混凝土压碎的完整过程,因而不会导致梁的极限承载力和变形能力降低;另一种是压碎前腐蚀钢绞线钢丝率先被拉断(断丝破坏),这种破坏会导致梁的极限承载力和变形能力发生不同程度的降低;在腐蚀率不大(小于2.87%)的情况下,腐蚀对钢绞线预应力混凝土梁的开裂弯矩、初始强化弯矩、极限弯矩以及初始强化挠度的影响都不显著,但会导致断丝破坏梁的极限挠度(断丝时)明显减小;在极限荷载之后,梁仍可以维持较高的承载能力继续承载并发展残余变形。     

无粘结预应力梁施工

本文对沈阳金城宾馆10根长达17．1m无粘结预应力梁施工，在严格控制原材料、设备和施工工艺条件下取得了成功。工程实践表明，大跨度结构中采用无粘结预应力，在技术上是先进的，安全上是可靠的，在质量上是有保证的，在经济上是合理的。     

配置无粘结钢绞线混凝土柱的现状及试验研究

为了减小结构或构件的残余变形,在混凝土柱中配置预应力无粘结钢绞线,分析了其设计原理,并在研究国外有关文献的基础上,对影响配置预应力钢绞线混凝土柱性能的因素进行了试验研究,为进一步完善该结构的理论模型、计算方法和计算公式提供了参考。     

使用荷载下无粘结部分预应力混凝土叠合梁裂缝控制

给出了20根矩形截面无粘结部分预应力混凝土叠合梁(其中2根为对比梁)裂缝宽度的试验研究成果.在此基础上,结合无粘结部分预应力混凝土梁及普通混凝土叠合梁的已有成果,提出了与混凝土结构设计规范相对应的一套裂缝宽度控制计算公式.通过把无粘结部分预应力混凝土梁、叠合梁及有粘结部分预应力混凝土梁、叠合梁的计算方法衔接起来,形成了统一的计算体系.经试验结果验证,这些公式计算精度较高,可满足工程设计要求.     

高温下无粘结预应力混凝土扁梁试验研究

通过自行研制开发的大型拼装式多功能电力加热炉,按照ISO 834标准曲线升温,对26根无粘结预应力混凝土扁梁试件进行高温下试验研究。试验中观测了试件表面出现的渗水、油脂流淌与混凝土爆裂及外观颜色变化等宏观现象,研究了高温下试件变形、无粘结预应力筋的应力等力学性能的变化规律,分析了不同初始荷载、混凝土净保护层厚度及综合配筋指标等主要因素对其高温下力学性能的影响。试验结果表明：高温下试件发生动态连续变形,升温初期跨中挠度增加较小,温度较高时跨中挠度增长较大;预应力变化比较复杂;在同等升温条件下,试件承受的初始恒载越大,挠度变形也越大;增加混凝土保护层厚度,能延缓其内部钢筋的升温,提高试件的抗火性能;综合配筋指标q₀较小的试件抵抗高温变形的能力较差。图21表3参16     

无粘结预应力碳纤维塑料筋混凝土梁的试验研究

采用国内生产的碳纤维塑料筋作为预应力钢筋制成了无粘结预应力混凝土梁 ,并开发了相应的预应力锚具。对无粘结预应力碳纤维塑料筋混凝土梁的承载力、挠度、裂缝开展等性能以及预应力损失等问题进行了试验研究 ,得出了有关的结论。     

氯离子侵蚀钢绞线锈蚀模型

混凝土中具有明显的高碱性环境,钢绞线处于pH=12～13的混凝土中,钢丝表面极易形成钝化膜,钢绞线的平均外表面锈蚀率小于热轧带肋钢筋与热轧光圆钢筋,但钢绞线的局部锈蚀比较严重.研究在不同应力状态下,氯离子侵蚀钢绞线初锈时间的计算模型及钢绞线锈蚀电流密度和锈蚀量计算模型.     

疲劳损伤锈蚀预应力混凝土梁受力性能研究

对经历不同疲劳加载历程的锈蚀预应力混凝土梁进行静力加载，研究了疲劳损伤锈蚀预应力混凝土梁的受力性能。采用三维激光扫描技术获得了锈蚀预应力筋几何模型。试验结果表明：不均匀锈蚀诱发预应力筋在截面积最小且存在明显锈坑处发生脆性断裂；疲劳损伤后锈蚀预应力混凝土梁初始刚度发生退化，变形能力明显降低，具有脆性破坏特征；随疲劳损伤程度的增加，锈蚀预应力钢丝的变形能力降低；普通钢筋屈服平台缩短，极限应变降低。     

缓粘结预应力钢绞线与混凝土粘结性能试验研究

缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间的粘结锚固性能关系到缓粘结预应力混凝土结构的受力,通过对8个试件的拉拔试验,研究了缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间的粘结锚固性能,测得了钢绞线拉力与滑移量之间的关系曲线。试验证明,缓粘结钢绞线外包护套的横肋高度直接影响到缓粘结钢绞线与混凝土之间的粘结性能,横肋越高,钢绞线从混凝土试件中拔出的拉拔力越大,粘结性能越好。试验结果对缓粘结钢绞线的制作和缓粘结预应力混凝土结构设计和工程应用提供参考。