无粘结部分预应力混凝土梁的延性分析

本文根据无粘结部分预应力混凝土梁的试验结果,研究了影响该类梁延性的主要因素,验证了在计算机上用弯矩—曲率法对该类梁进行计算分析是可行的、足够精确的。根据试验及计算结果,证明《无粘结预应力混凝土结构设计与施工规程》(报批稿)中关于受压区高度限制的取值是合适的,并提出了计算位移延性比的公式。     

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.     

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。     

无粘结部分预应力混凝土叠合梁变形计算方法

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根为对比粱）短期变形（或刚度）的试验结果。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［１］相对应的一套变形计算公式。试验结果表明,这些公式计算精度较高,可满足工程设计要求。     

无粘结部分预应力混凝土梁裂缝分析计算

对无粘结预应力钢筋和有粘结非预应力钢筋的性能进行了分析,归纳了现有设计规范或建议的无粘结部分预应力混凝土梁的裂缝宽度计算公式,并对其中的一些系数等加以比较,以探求一个尽可能符合实际的通用的裂缝宽度计算方法。     

无粘结预应力混凝土梁有限元模拟

文中综合考虑了现有的无粘结预应力混凝土结构的数值模拟方法,通过引入虚拟预应力筋和设置局部坐标系,提出了一种改进的无粘结预应力筋模拟方法。同时运用了一组合适的混凝土材料本构模型,使模拟计算可在ABAQUS软件的标准静态隐式分析中进行。对两根试验梁进行了数值模拟,无粘结预应力筋的应力分布情况合理,数值模拟结果和试验结果的荷载-位移曲线吻合较好,证明了文中提出的建模方法的合理性和可行性,可为无粘结预应力混凝土结构的建模分析提供参考。     

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.     

无粘结部分预应力混凝土框架结构的塑性极限分析

根据10榀无粘结部分预应力混凝土框架结构在竖向或水平低周反复荷载作用下的试验结果,提出了等效节点刚域概念和等效塑性铰长度计算的建议公式,并运用结构塑性极限分析原理推导了不同破坏机构相应的框架结构极限荷载计算公式,计算结果与试验结果吻合较好.     

无粘结预应力混凝土梁板的施工作法

吉林省交通大厦平面为矩形,主体部分地下２层,地上２９层,主楼采用框筒结构,裙房为９层框架结构,建筑面积３８０００ｍ２,建筑物总高度１１０ｍ,建筑物标准层高有３．６ｍ和３．２ｍ两种,９层以下平面尺寸为６１．０４ｍ×３７．５７ｍ,９层以上为３０．１４ｍ×...     

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     

钢纤维钢筋混凝土无粘结部分预应力扁梁柱节点设计方法的研究

在四个扁梁柱节点试验的基础上，本文通过理论推导，得到一套考虑节点内、外核心区内的钢纤维和扁梁中配有的无粘结预应力筋作用的扁梁柱节点内、外核心区的设计方法；该方法充分利用了节点内、外核心区混凝土的强度，正确考虑了柱轴压力的作用，仔细检查了节点的竖向抗剪能力；所提出的设计方法的可靠性得到试验数据的验证。     

预应力钢-混凝土连续组合梁的变形分析

对预应力钢-混凝土连续组合梁在正常使用极限状态下的变形计算进行分析。分析考虑钢与混凝土之间的滑移效应,建立简化计算模型,并在此基础上,提出混凝土支座开裂区长度以及预应力筋内力增量的计算公式,给出两跨预应力连续组合梁跨中挠度的计算图表。分析结果表明,两跨预应力连续组合梁变形计算公式计算正常使用极限状态预应力筋的内力值精度较高,不考虑预应力筋内力增量的变形计算值较试验值偏大,考虑预应力筋内力增量的变形计算值精度有明显提高,与试验结果吻合较好,可供工程设计参考。最后在两跨预应力连续组合梁变形计算公式的基础上提出预应力连续组合梁变形计算的通用方法。     

预应力碳纤维布加固混凝土梁有限元分析

利用碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土构件是一种先进的工程加固技术,已经在土木工程中得到了较为广泛的应用。本文应用ANSYS软件对碳纤维加固预应力和非预应力梁体受弯进行仿真,来分析和研究碳纤维加固混凝土梁的受力机理和加固效果,并给出了相应的荷载挠度曲线。结果表明应用预应力碳纤维的梁体明显优于普通碳纤维布加固的受损梁,不仅提高了结构各阶段的承载力而且降低了梁破坏时的挠度。     

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     

带体外力筋的预应力混凝土梁的极限强度和塑性

由于在减小梁腹厚度和维修可行性方面的优势,在当代的建筑趋势中带体外预应力的预浇拼接式桥梁已很普遍了。连续梁可以减少伸缩缝数量,改善行车路况,但这种梁的内在结构特性很难分析(尤其在极限状态下)。本丈通过实验来检验比较带体外应力和带复合应力的两种跨连续梁在非对称载荷下的伸缩特性     

无粘结预应力混凝土梁的ABAQUS有限元模拟

在ABAQUS有限元软件中,由于无粘结预应力混凝土中的预应力筋与混凝土的接触关系难以按有粘结混凝土那样的常规方法建立,因此采用ABAQUS软件建立有粘结预应力混凝土模型较为普遍,而建立无粘结预应力混凝土模型则比较少。基于此原因,提出一种处理无粘结筋与混凝土接触关系的改进方法——引入局部坐标的Coupling方法,通过已有的一个实例——抛物线布筋的无粘结预应力筋混凝土简支梁,介绍基于ABAQUS建模的全过程,并进行计算值与试验值的验证。结果表明该模拟方法的准确性和可行性。     

基于FRP-OFBG智能钢绞线对无黏结部分预应力混凝土梁的全过程分析方法

结合用FRP筋封装的光纤光栅传感器即FRP-OFBG智能复合筋和钢绞线的力学特性,研制出了在钢绞线拉索中直接增加FRP-OFBG的智能钢绞线.通过其在受力时波长的改变值,推算出结构受力截面各个部位的应变值.提出了运用虚拟混凝土条带对无黏结混凝土梁截面进行开裂和破坏预警,以及FRP-OFBG智能钢绞线对无黏结预应力混凝土...     

体外预应力混凝土连续梁的弯矩重分布试验研究

进行了3根体外预应力混凝土两跨连续梁受力全过程试验。试验表明,自加载至受拉区混凝土开裂前,连续梁处于弹性阶段,边支座、中支座反力、跨中截面和中支座截面弯矩的实测值与采用弹性理论计算值接近。受拉区混凝土开裂后至非预应力受拉钢筋屈服,边支座反力及跨中截面弯矩实测值开始向大于弹性理论计算值的方向偏离;而中支座反力及中支座截面弯矩实测值则向小于弹性理论计算值的方向偏离。当梁内受拉非预应力筋屈服后,边支座、中支座反力的实测值以及跨中截面弯矩和中支座截面弯矩实测值与弹性理论计算值的偏差进一步增大,这种偏差在试验梁破坏时达到最大。3根试验梁中支座截面弯矩重分布值分别为12.8%、16.9%及14.6%。试验实测值还与4个不同设计规范的弯矩重分布计算值进行了比较。结果表明:采用美国ACI 318-95规范及中国GB 50010-2010规范计算的中支座截面弯矩重分布值均小于试验实测值;除一根编号为B5的梁外,加拿大A23.3-M84规范的预测值与试验值最为接近;而英国BS8110规范则偏于不安全。实际设计中,可按中国规范公式来计算体外预应力混凝土连续梁的弯矩重分布,但必须合理确定体外预应力筋的极限应力。     

体外预应力混凝土梁受剪承载力计算方法研究

为研究体外预应力对混凝土梁受剪承载力提高的作用机理和体外预应力混凝土梁受剪承载力计算方法,分析钢筋混凝土梁和体外预应力混凝土梁微元体受力特点的区别,探讨体外预应力对受剪性能影响的机理,求解体外预应力对混凝土和箍筋抗剪贡献的提高系数,得到体外预应力混凝土梁受剪承载力理论计算式。采用已有体外预应力混凝土梁剪切破坏的试验数据对理论计算式进行验证,并与各国规范计算结果进行对比。结果表明,理论计算式得到的受剪承载力计算值与试验值的比值均值为0.950,标准差为0.125,提出的计算式可较好地预测体外预应力混凝土梁的受剪承载力,并可以考虑梁的几何尺寸、剪跨比、预应力筋弯起角度、纵筋率、配箍率、纵筋及腹筋屈服强度、混凝土强度等影响因素。     

预应力混凝土框架梁裂缝控制实用方法的研究

我国现行规范GB50010-2010《混凝土结构设计规范》给出的裂缝宽度计算公式当中,影响裂缝宽度计算值的参数众多,使得计算尤为复杂,一定程度上制约了预应力混凝土结构的应用.本文对预应力混凝土框架梁三级裂缝控制进行研究,基于理论分析与工程统计的基础上提出了裂缝控制的实用方法——钢筋应力控制法,并给出了钢筋应力的简化计算方法.该方法避免了对裂缝宽度的“准确数值”进行繁琐的计算,为结构设计人员提供了方便,推广了预应力混凝土结构的应用.