Numerical modelling of anchor bolts under pullout and relaxation tests

The anchoring of structure elements in a reinforced concrete foundation is often performed by means of cast-in-place anchors. Their main function is to transfer normal loads, tension and compression, and possible shear loads according to the force transferred to the base of the structure. This study is limited to the study of long and smooth anchor rods with an anchor washer on the end, embedded in concrete. The anchor rods are prestressed in order to minimize the effects of fatigue. In normal practice to design these anchors the long-term behaviour of concrete is not taken into account although concrete creep involves a decrease in the initial prestress level. This paper presents the experimental results of pullout and relaxation tests and a finite element modelling of the joint. The time-dependent behaviour of concrete is taken into account in a visco-elastic analysis using the creep laws given in Eurocode 2. The numerical results are coherent with the measurements obtained in experimental tests. The decrease in the prestress is correctly simulated and its evolution in time can be estimated.     

自密实混凝土梁长期变形性能研究

对13根自密实混凝土梁在长期荷载作用下的变形性能进行了试验研究,探讨了早龄期加载时混凝土的固化程度、预加应力以及结构超静定次数对梁的长期变形性能的影响。试验研究和理论分析表明:(1)同组梁实测结果的离散性很小,自密实混凝土品质优良。(2)早龄期加载时混凝土的固化程度、预加应力以及结构超静定次数对梁的长期变形性能有较大的影响。(3)自密实混凝土梁的挠度徐变系数在1.0～1.8之间,在工程中采用自密实混凝土时一般不需要对自密实混凝土的徐变加以特殊考虑。(4)采用修正的MC90徐变和收缩模型及龄期调整有效模量法结合截面分析能较准确地计算自密实混凝土梁的徐变挠度。同时为自密实混凝土工程设计和结构分析提供可靠的试验依据。     

混合配筋预应力梁的截面长期应力分析

本文提供了钢筋(包括劲性骨架)混凝土梁承受预应力及长期荷载作用下精确而实用的理论分析方法及其通解,可用于计算任意时间梁截面上任意位置的应力值(长期预应力损失值)。 本方法的特点是将混凝土的收缩、徐变及预应力筋松弛三者的相互影响同时考虑,分层建立平衡方程,而对混凝土和预应力筋的应力应变关系运用徐变理论的物理方程,通过变形协调关系,计入预应力筋在变长度下的松弛,建立方程组,用线性代数获得通解。 文中附有计算例题。     

预应力混凝土梁长期变形的随机性分析

由于混凝土收缩徐变具有显著的不确定性,需要采用随机方法进行有概率保证意义的长期变形分析.采用基于响应面的蒙特卡洛抽样技术,将GL2000模型中影响长期变形的因素作为随机变量,建立了预应力混凝土梁的长期变形随机性分析模型.利用该模型对某预应力混凝土简支梁开展了长期变形随机分析,同时对模型中各个随机变量进行了敏感性分析与参数分析.结果表明,对长期变形有较大影响的随机变量有:徐变模型的不确定性,弹性模量模型的不确定性,二期恒载值的不确定性,张拉控制应力值的不确定性;为抑制梁体长期变形,施工控制中应严格控制张拉应力精度与推迟二恒加载时间.     

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。     

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。     

大跨预应力混凝土梁桥下挠的成因及措施

以某特大预应力混凝土梁桥为工程背景,着重从混凝土的收缩徐变、预应力损失、结构刚度等方面分析了各参数对挠度的影响,最后提出了控制结构长期下挠的相关防治措施,从而为同类型研究积累经验。     

高性能混凝土收缩徐变对悬臂构件性能影响的试验研究

为掌握苏通大桥连续刚构桥所用高性能混凝土收缩徐变对桥梁结构施工期变形、截面应力以及预应力损失的影响,在高性能混凝土收缩徐变模型试验研究的基础上,开展了自然环境下高性能混凝土双悬臂构件的长期性能试验研究。试验结果表明:高性能混凝土可有效地减小收缩徐变,降低预应力损失,使变形处于可控范围之内。应用高性能混凝土收缩徐变模式对悬臂构件的长期性能进行了理论分析,试验结果与理论分析值吻合较好。     

大跨预应力混凝土箱梁桥收缩徐变效应测试与分析

预应力混凝土箱梁桥以其良好的结构整体受力性能在现代大跨桥梁结构中得到广泛应用,但迄今所修建的混凝土箱梁桥中,运营阶段箱梁开裂及下挠过大的现象较为普遍,实际混凝土箱梁桥中混凝土收缩徐变作用及其效应认识的不足是其可能产生的原因之一。现行有关混凝土收缩徐变的计算公式多以试验室模型试验结果为依据确定,由于实际混凝土箱梁结构的尺寸较大同时又处于复杂的自然环境中,因此对实际结构进行长期测试以获得能够验证现行规范混凝土收缩徐蛮计算公式的实测数据显得尤为重要。结合某高速公路上两座大跨预应力混凝土箱梁桥的修建及运营,对处于自然环境中的箱梁桥在混凝土收缩徐变作用下的真实反应进行测试,并详细地分析各测试数据,在此基础上提出同时考虑混凝土温度、环境相对湿度、箱梁局部理论厚度等因素及其变化的混凝土收缩应变和徐变系数计算方法．并烙其应用于实际桥梁的收缩徐变效应分析中,得出一些具有实用价值的结论,为实际箱梁桥的收缩徐变计算提供参考。     

预应力钢筋高温蠕变试验研究及有限元分析应用

通过对高强预应力钢筋进行高温蠕变试验 ,建立了预应力钢筋的高温蠕变和蠕变率力学模型 ,采用该模型对预应力混凝土结构的高温预应力损失及火灾下的结构行为进行了有限元分析 ,通过算例提出预应力钢筋高温蠕变引起的附加预应力损失估算公式。有限元分析表明对火灾下的预应力混凝土结构必须要考虑预应力钢筋的高温蠕变作用。     

应用磁通量传感器监测体内预应力研究

体内预应力筋位于预应力混凝土结构的内部,无论是施工还是服役阶段,往往很难对其隐蔽曲段进行检查。由于管道摩擦、锚具回缩、混凝土的瞬时压缩和长期收缩与徐变以及预应力筋松弛等原因,体内预应力不可避免发生预应力损失。预应力损失后,对预应力进行监测,确定永存预应力极其重要。磁通量传感器是基于铁磁性材料的磁弹效应原理制成的,该种测量方法直接监测构件状态,属于无损与非接触性测量方法,传感器安装方便且长期稳定性好。本文研究将磁通量传感器应用于体内预应力筋监测,对传感器的测量原理、传感性能、温度补偿、预应力筋松弛和疲劳影响、测试环境影响以及工程案例等进行了详细的研究,研究结果表明磁通量传感器是监测体内预应力的一种有效方法。     

高层建筑施工中收缩徐变影响的分析

介绍了高层建筑收缩徐变的简化分析方法,该法可以考虑加载龄期、加载速度、构件厚度、环境相对湿度以及截面配筋率对收缩徐变的影响,用该方法对一巨型框架进行收缩徐变分析,结果表明该法简单实用,可以在超高层建筑结构设计中估算收缩徐变时使用。     

大面积预应力混凝土框架结构合理配筋的探讨

大面积预应力混凝土框架结构设计时一般将直接荷载产生的作用与温度、混凝土收缩产生的作用分开计算,分别配筋以满足裂缝控制的要求,这种做法不尽合理。确定预应力筋和非预应力筋用量时,应将框架梁按照拉弯(压弯)构件需求进行配筋。为解决超长预应力混凝土框架中间跨预应力损失较大的问题,可采取在中间跨增配预应力筋、利用后浇带或施工缝将预应力筋分区段张拉等措施。在次梁与板中为有效利用无粘结预应力筋,建议在板厚许可的情况下尽量采用曲线形预应力筋。     

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。     

混凝土收缩和徐变影响因素分析

研究了混凝土收缩和徐变的机理,结合试验,仔细分析了影响混凝土收缩和徐变的各种因素,对比了混凝土收缩和徐变对混凝土结构的影响,对混凝土结构的设计和施工有重要的指导意义。     

钢筋砼梁在长期荷载作用下的变形

本文对剪跨比为２．５的钢筋砼梁在长期荷载作用下的变形进行了试验研究。建立了长期弯曲变形和剪切变形计算公式，并由迭加原理得到了考虑剪切效应的钢筋砼梁在长期荷载作用下的挠度公式，计算值与试验结果吻合良好。本文公式同时考虑了砼徐变和收缩的影响，还可用来根据梁的试验结果而确定砼徐变系数和龄期调整系数值。     

材料原因对连续梁桥的变形研究

近几十年来,悬臂浇筑施工工艺在预应力混凝土连续梁桥的建设中已被广泛应用,但随着桥梁跨度的逐渐增大,已有不少的预应力混凝土连续梁桥出现了不同程度的跨中下挠、开裂等病害。究其原因,部分除设计及施工原因外,主要还是在于混凝土收缩、徐变效应对桥梁结构的影响。该文以某大桥工程为背景,对相对湿度、加载龄期及预应力损失等因素进行探讨,分析混凝土收缩、徐变对悬臂浇筑预应力混凝土桥梁的影响。     

预应力混凝土箱梁桥竖向预应力损失的实测与分析

基于某大跨预应力混凝土连续箱梁桥腹板竖向预应力的现场长期测试结果,对箱梁竖向预应力的各种损失进行了分析。结果表明:就所研究的情形而言,实测竖向预应力总损失可达其初始张拉应力的45%,锚具变形、钢筋回缩及接缝压缩等引起的损失占其总损失的53%。按现行公路桥规(JTGD62-2004)中确定纵向预应力损失的方法计算竖向预应力筋相应的各种损失,所得结果与相应各项损失的实测值基本吻合。对于竖向预应力传力锚固后损失的计算,收缩徐变模型的选取对其结果影响较大。此外还探讨了温度和后续荷载等因素对竖向预应力损失的影响,结果表明:后续荷载作用对竖向预应力损失的影响较小可予以忽略,而混凝土及孔道砂浆中水泥水化热造成的损失可达总损失的18.9%,因此必须予以考虑。     

钢框架-钢筋混凝土核心筒体系竖向变形差异的计算

本文研究了钢框架-钢筋混凝土核心简体系在重力荷载下,框架柱与混凝土简体的竖向变形差异问题,在分析中考 虑了混凝土的收缩和徐变以及建筑物室内外温差的影响。采用在整体结构计算模型上分层施加竖向荷载的叠加方法,利 用有限元程序SAP2000进行计算。分析表明,在仅考虑重力荷载和筒体混凝土的收缩和徐变时,高度在150m以上的钢框 架.钢筋混凝土核心简体系平均每3个楼层需要找平2mm以上。此外,混凝土的收缩和徐变以及建筑物室内外温差对框 架柱的轴力有相当大的影响,三者影响的总和占重力荷载作用下钢柱轴力的3％-20％之间。连系梁与框架柱刚接或铰 接,对柱筒竖向变形差异的影响较小,但是对节点的内力影响较大。采用钢管混凝土柱将大大减小柱筒之间的竖向变形差 异。     

Einfluß des Kriechens und des Betonschwindens auf das Tragverhalten von Holz‐Beton‐Verbundbalken – Ein erweiterter Bemessungsvorschlag und dessen Anwendungsgrenzen

Effects of creep and concrete shrinkage on the load‐carrying behaviour of timber/concrete composite beams – an extended design proposal and its limitations. In this paper, the effects of creep and shrinkage with respect to the load‐carrying behaviour are studied. In particular, the behaviour of green concrete causes significant changes compared to structures with the simplified assumption of constant elastic material properties. Furthermore, the influence of the duration and the procedure of unloading of a temporary assembly support are investigated to obtain practicable advices. The design proposal, which is extended to take the decrease of load‐carrying capacity due to concrete shrinkage into account, permits an economical design and guarantees a constant safety zone to the ultimate state.