体外预应力加固钢-混凝土连续组合梁的承载力分析

对体外预应力加固钢-混凝土连续组合梁的弹性阶段和极限状态进行了受力分析,考虑了预应力以及预应力筋内力增量对连续组合梁弯矩分布的影响。以力法原理为基础,分别建立了预应力加固连续组合梁在对称集中荷载作用下负弯矩区和正弯矩区屈服荷载以及极限荷载的计算公式,计算结果与两根试验梁的试验结果吻合较好。计算公式可供设计参考。     

预应力碳纤维布材加固混凝土梁受弯性能非线性分析

根据平截面变形假定,考虑材料的非线性性质,用分级加应变的方法计算预应力碳纤维布加固的混凝土梁的荷载—挠度关系,得到的5根预应力碳纤维加固混凝土梁和4根非预应力加固混凝土梁的荷载-挠度曲线与试验结果吻合较好。并在此力学模型的基础上对预应力碳纤维布加固的受弯构件的二次受力性能进行了非线性分析,研究了碳纤维初始应变、截面高度、预应力大小对被加固梁受弯性能的影响。分析结果表明:预应力可有效发挥碳纤维高强性能,二次受力条件下预应力碳纤维布材的加固效果远好于非预应力碳纤维布材加固,可有效解决构件二次受力应力应变滞后问题。     

预应力内荷载的新计算方法-直接内载法

预应力内荷载是预应力束对结构作用产生的内荷载,是预应力结构设计和理论分析时需要计算的重要参数.依据预应力对结构作用的形态,得出预应力对结构的作用是由预应力束的法向反弹力、预应力束端部的锚固力和预应力束对构件的摩擦力组成.根据这个结论,提出直接内载法计算作用在结构上的预应力内荷载,推导了预应力摩擦应力损失方程,并证明了预应力内荷载的自平衡性,分析了它与等效荷载法的区别和一致性,得出了直接内载法能揭示预应力荷载的分布规律,说明了直接内载法是对目前普遍使用计算预应力内荷载的等效荷载法的修正和补充.同时,通过试验实测和有限元ANSYS结构分析程序进行数值模拟分析,得到的理论计算结果与实测结果相互吻合,验证了本文的结论.     

锈蚀预应力混凝土梁承载力及破坏模式研究

随着服役时间增长,侵蚀环境下预应力混凝土梁因受力筋发生锈蚀而造成其延性与承载力降低,严重影响结构的安全使用。为分析侵蚀环境下预应力混凝土梁的承载性能,以集中荷载作用下锈蚀预应力混凝土梁为研究对象,分析混凝土梁锈蚀后各材料性能的劣化与预应力对其承载能力的影响,基于桁架-拱模型给出了桁架作用与拱作用的荷载分配系数,建立了预应力混凝土梁承载力计算模型及破坏模式判别方法,并通过76根预应力混凝土梁的试验数据对建议模型进行验证。研究结果表明:预应力混凝土梁承载力试验值与计算值之比的平均值为1.116,方差为0.033,吻合较好;基于建议分析模型对预应力混凝土梁破坏模式的预测判别与试验梁破坏模式符合程度较高,且该模型能反映预应力混凝土梁随着锈蚀程度增大其破坏模式发生演变这一特征。该文建议的理论模型可用于锈蚀预应力混凝土梁的承载力计算与破坏模式预测分析。     

连续刚构拱桥梁拱结合部位的局部受力分析研究

建立了预应力混凝土连续刚构拱桥梁拱结合部位的三维有限元空间模型,模拟了该部位在最不利荷载工况下的受力情况。计算结果表明,横梁、拱脚部位受力较均匀且以受压为主,总体受力较合理且满足设计要求,该计算结果为工程设计和施工提供了合理的依据。     

预应力混凝土深受弯构件的裂缝实验研究

结合4根预应力深受弯构件的实验,分析不同剪跨比和不同预应力筋对构件抗剪承载力的影响。分析表明,剪跨比影响不大。通过开裂荷载和极限荷载的计算值与实验测试值的对比可以看出,有效预应力的作用规范偏于保守,因此该文提出考虑预应力影响的深受弯构件的承载力公式,此承载力公式与实验值符合较好。试验表明:施加预应力后,开裂荷载明显提高。从裂缝分布图看出:预应力混凝土深受弯构件在受剪过程中的受力可比拟为桁架拱模型。     

预应力混凝土管桩与承台连接节点抗震性能研究

基于预应力混凝土管桩与承台连接节点的低周往复荷载试验,并采用OpenSees对预应力混凝土管桩与承台连接节点进行了往复荷载作用下的受力性能分析。有限元建模时,考虑了端部锚固钢筋的滑移,计算得到的荷载-位移滞回曲线、弯矩-转角滞回曲线等与试验结果吻合较好。研究结果表明,PHC管桩与承台连接节点由于桩端预应力筋被拉断或桩与承台交接处锚固钢筋发生屈服而发生受弯破坏;锚固钢筋的弯折方式和填芯对节点桩端的承载力和滞回性能影响不大;桩端和承台之间的转动对节点受力性能影响较大。     

高层框架-斜交网格结构协同受力性能研究

高层框架-斜交网格结构是由高层斜交网格结构和框架结构组成的双抗侧力体系。采用理论推导和数值模拟的方法研究了该体系处于弹性和弹塑性状态下楼层水平剪力分配规律。针对高层斜交网格结构和框架结构协同工作变形特点,提出结构体系的弹性平面简化分析模型,进一步推导出结构侧向变形和剪力计算公式,并研究了结构处于弹性阶段时的剪力分配规律;采用非线性静力推覆法对结构体系在弹塑性阶段的变形特性、刚度退化和剪力分配规律进行了研究。结果表明:高层斜交网格结构和框架结构的协同工作性能良好,结构在弹性阶段,结构刚度的特征值及荷载分布对其剪力分配影响较大;结构进入塑性阶段,斜柱刚度退化速率较快,楼层剪力存在重分配现象。     

预应力内荷载的新计算方法—直接内载法

预应力内荷载是预应力束对结构作用产生的内荷载,是预应力结构设计和理论分析时需要计算的重要参数。依据预应力对结构作用的形态,得出预应力对结构的作用是由预应力束的法向反弹力、预应力束端部的锚固力和预应力束对构件的摩擦力组成。根据这个结论,提出直接内载法计算作用在结构上的预应力内荷载,推导了预应力摩擦应力损失方程,并证明了预应力内荷载的自平衡性,分析了它与等效荷载法的区别和一致性,得出了直接内载法能揭示预应力荷载的分布规律,说明了直接内载法是对目前普遍使用计算预应力内荷载的等效荷载法的修正和补充。同时,通过试验实测和有限元ANSYS结构分析程序进行数值模拟分析,得到的理论计算结果与实测结果相互吻合,验证了本文的结论。     

改进的PHC管桩与承台连接处桩端受力性能研究

进行了配置非预应力筋、桩身混凝土中掺入钢纤维以及桩端缠CFRP三种改进的PHC管桩与承台连接处桩端的往复荷载试验,研究了构件的滞回性能、耗能性能和刚度退化等。试验结果表明,桩身混凝土掺入钢纤维之后,管桩的耗能性能有所改善,三种改进方式对管桩的刚度都有一定的提高,其中配置非预应力筋的效果最为显著。采用有限元分析软件ABAQUS对节点在往复荷载作用下的受力性能进行了模拟分析,计算结果和试验结果吻合较好;在此基础上,对试件各进行了全过程受力分析,结果表明,管桩改进之后,预应力筋的应力有所减小。     

对半挂车车架载荷分配计算的几点看法

半挂车车架是属于网格式结构。它由侧梁、纵梁和横梁组成,因此受力情况相当复杂。目前有关杂志上介绍采用三弯矩原理计算出侧梁与纵梁上载荷分配,再利用一般常规方法分别来计算侧梁与纵梁上应力。现把这种载荷分配的计算作一介绍。     

荷载缓和体系的受力性能研究

本文将动力松弛法应用于带有多个荷载缓和装置的索网体系的分析计算，并对这种体系的受力性能进行了实验研究。     

体外预应力技术在连续刚构桥加固中的效果评价研究

基于病害成因分析,对某连续刚构桥采用体外预应力进行加固,为评价该技术的加固效果,对加固过程中的桥梁挠度、应力和梁端纵向位移进行监控分析,同时在加固前和加固后,采用一致的试验断面、测点和试验荷载效率,进行了荷载试验。施工监控结果表明,采用体外预应力技术对连续刚构桥进行加固,能较好地调整主梁应力分布,改善结构受力和主梁线形,提高结构安全储备。加固前后的荷载试验结果对比表明,体外预应力加固技术能使结构受力改善。采用体外预应力加固,施工监控过程中的实时可视化展现,桥梁的线形与体外预应力束索力的长期监测对比还有待进一步研究。     

大跨斜拉网格结构耦合风振响应分析计算的研究现状与发展前景

大跨斜拉网格结构是网格结构、塔住和拉索组合的刚柔体系,有广泛的应用前景。风激动力响应是其设 计计算中的一个关键问题。大跨斜拉网格结构在风荷载的作用下具有非线性特征,其风激响应是复杂的耦合响应。大 跨斜拉网格结构风载响应研究是亟需解决的问题。在介绍风荷载特性、风对结构作用和风荷载模拟技术基础上,阐述了 结构风工程中大跨斜拉网格结构研究的状况,展望该领域研究的前景。     

预应力型钢超高强混凝土梁抗弯性能试验研究

预应力型钢超高强混凝土梁是融合了超高强混凝土材料、钢结构和预应力技术所形成的一种新型组合构件。为了研究预应力型钢超高强混凝土梁的抗弯性能,进行了14根预应力型钢超高强混凝土简支梁在竖向静力荷载作用下的受弯性能试验,分析了试件受力过程、破坏形态、裂缝开展与分布规律等相关试验数据。结果表明:超高强混凝土脆性破坏显著,导致预应力型钢超高强混凝土梁极限状态后承载力骤降,但内置型钢有效提高了试验梁极限状态后的持载能力;预应力型钢超高强混凝土梁以普通受拉纵筋屈服作为试验梁进入屈服阶段的标志,以受压区混凝土崩裂作为试验梁达到极限状态的标志;荷载达到0.9t up之前,试验梁跨中控制截面基本符合平截面假定。在不考虑型钢与混凝土粘结滑移的基础上,采用ANSYS有限元程序对预应力型钢超高强混凝土梁进行数值模拟计算,试验梁开裂荷载、屈服荷载以及极限荷载的计算值与试验值吻合较好,验证了有限元模型的正确性。     

预应力混凝土简支箱梁足尺模型试验及 非线性全过程分析

对一片30 m跨的预应力混凝土小箱梁和一片20 m跨的预应力混凝土空心板进行了足尺模型试验,破坏模式分别为预应力筋拉断和顶板混凝土压碎,按能量的观点计算的延性指标小箱梁和空心板分别为1.99和1.23。基于平截面假定,采用有限条带法编制了非线性计算程序,可对包括卸载过程在内的全过程受力性能进行分析。重点介绍了卸载曲线如何在应力-应变、弯矩-曲率及荷载-位移3个层面进行计算。通过程序,对预应力筋配筋量、预应力筋张拉系数对结构的承载力、变形性能及延性的影响进行了分析。     

21m预应力混凝土空心板承载力检测分析

通过21m预应力混凝土空心板的静载试验,检验预应力混凝土空心板在试验荷载作用下的实际受力状况。通过对试验观测数据和试验对象的综合分析,判断预应力混凝土空心板是否满足设计及规范要求。     

体外预应力混凝土简支梁的应力增量分析

根据体外预应力混凝土梁在外荷载作用下引起的相关锚固点与转向块的挠度和转角,再在考虑摩阻损失的影响下通过体外预应力筋的应力增量与实际伸长量的关系建立平衡方程式。最后通过算例中本公式与力法计算的比较说明,分析在弹性阶段该方法的精确性,更说明在实际工程中更具适用性,本公式形式简单,更容易理解,亦更能反映体外预应力梁的受力机理。     

PC斜拉桥辅助墩拉力摆断裂的成因分析

预应力混凝土斜拉桥辅助墩设置的拉力摆是用来抵抗使用阶段荷载产生的负反力,是保持预应力混凝土斜拉桥结构受力体系的关键构件。以天津永和大桥为背景,从桥梁的施工期和后期维修过程入手,建立整体分析的平面杆系有限元模型,以桥面线形、索力及塔位等实测结果对计算模型的有效性进行检验和修正,获得基准计算模型,以此分析拉力摆的受力情况及其变化规律,剖析了该桥辅助墩拉力摆断裂的最可能原因。结果表明:原竣工时的成桥状态下,主梁与辅助墩之间的压力储备有所不足,而钢丝的锈蚀和疲劳是造成拉力摆断裂的根源,严重超载则加剧了这一破坏过程,而后期维修加固措施却不是造成拉力摆断裂的原因。基于拉力摆的受力特点及其断裂成因分析结果,给出了恢复拉力摆的设计要点和养护维修建议。     

预应力FRP加固工程结构技术研究进展

围绕国内外预应力FRP加固技术的研究现状以及最新进展,从预应力FRP加固混凝土结构、预应力FRP加固钢结构、预应力FRP加固中关键技术的研究等方面进行了综述。试验研究表明：预应力FRP加固混凝土能显著提高构件的开裂荷载、屈服荷载和极限荷载,改善受弯构件在长期荷载的力学性能,提高构件的疲劳寿命;预应力CFRP加固钢梁后,其屈服荷载和极限荷载相对于对比梁都有明显的提高,其提高的程度随着预应力CFRP的用量和预应力水平的提高而增大;预应力CFRP加固对钢梁的刚度提高作用也比较明显,对低强度的钢材,提高效果更明显;采用预应力FRP加固工程结构的关键问题在于预应力的施加体系、预应力控制值、预应力损失和端部的锚固。