适用于部分预应力砼结构使用阶段分析的砼应力——应变曲线

根据部分预应力混凝土构件在使用阶段增加和减小外载过程中截面应力的变化特点，将几种常用的混凝土应力－应变曲线用于部分预应力混凝土结构使用阶段全过程分析，通过对计算结果和试验结果的比较和分析，提出了适用于部分预应力混凝土结构理论分析更炙合理和准确的混凝土应力－应变曲线。     

RC、PC、PPC结构统一计算理论

分开裂与未开裂两种状态用应变相容条件计算截面应力与应变，以研究钢筋混凝土梁，预应力混凝土梁和部分预应力混凝土梁的统一计算理论，在分析中考虑了混凝土的收缩徐变特性与预应力钢筋的松驰作用，并与现行的部分预应力混凝土结构设计规范进行了比较，以论证本文理论的正确性与适用性。     

部分预应力混凝土环形截面压弯构件延性系数计算

目的 建立环形截面部分预应力混凝土高耸结构截面延性系数的精确计算公式。提出延性系数和预应力度的关系．方法 根据周边均匀配筋的环形截面的受力特点和平截面假定，应用规范中混凝土和钢筋的常用应力应变关系，进行了环形截面部分预应力压弯构件的承载力和延性系数计算．结果 提出了部分预应力压弯构件延性系数的计算公式、建立了延性系数和预应力度的关系曲线，为构件的设计和计算提供了参考．结论 通过实例计算可以看出，随着预应力度的增加构件的延性系数降低很快，因此在进行部分预应力构件设计时，延性问题应该引起足够的重视。     

预应力混凝土受弯构件反向变形控制与验算

为解决国内外有关标准和文献对预应力混凝土受弯构件的变形控制不完善的问题,结合工程实践,经过试算,提出了反向变形限值.对预应力混凝土受弯构件反向变形影响因素进行了分析,对采用限制有效压应力来间接控制预应力混凝土受弯构件反向变形的方法进行了探讨.对于预应力混凝土板,以计算跨度、跨高比及控制截面预应力筋的位置为影响因素,计算得到了预应力混凝土板控制截面有效压应力限值.对于预应力混凝土梁,以计算跨度、跨高比及梁的负荷范围为影响因素,分析得到了梁控制截面有效压应力变化规律,并计算得到了预应力混凝土梁控制截面有效压应力限值计算公式.     

钢筋混凝土双向受弯构件斜截面受剪性能理论研究

钢筋混凝土及预应力混凝土受弯构件的正截面强度及斜截面抗剪问题是混凝土结构理论的一个重要研究领域。文章总结了近年来国内外有关钢筋混凝土双向受弯构件斜截面受剪性能研究,并展望了今后该领域的研究方向。     

部分预应力混凝土梁按使用性能的设计

本文根据部分预应力混凝土梁正截面极限强度要求,引入预应力度β和总配筋指标q_o概念,导出了计算预应力和非预应力钢筋截面积和开裂截面各项应力基本公式。对部分预应力混凝土梁提出了一种合理的分析方法和计算步骤,便于在桥梁设计中应用。通过对30米标准跨径梁桥的主梁计算,结果表明,按本文公式计算的部分预应力混凝土梁,与全预应力混凝土相比,既节约了高强钢筋,改善了结构的性能,减少了反拱度,又能满足裂缝宽度和各项应力条件的要求。     

缓粘结预应力混凝土梁抗裂和裂缝闭合性能

为便于施工操作保证结构质量.配制出满足后张法有粘结预应力混凝土的缓凝砂浆.通过21根缓粘结部分预应力混凝土梁的抗裂试验和裂缝闭合试验,得到了缓粘结部分预应力混凝土梁在静载条件下的开裂强度和裂缝闭合强度;分析了缓粘结部分预应力混凝土梁在等幅重复荷载作用下正截面疲劳抗裂的S-N曲线.建议实际混凝土构件的抗裂强度折减系数为0.55.对试验梁进行了结构静力计算和疲劳验算,比较了理论计算与试验结果的关系.建议部分预应力混凝土梁的静力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好.     

受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁延性分析

为了研究受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁的延性退化规律,分别利用截面分析法和分形理论对受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁的延性特性进行了分析计算.在平截面假定的基础上,考虑钢筋和混凝土的腐蚀特点,讨论了钢筋锈蚀与混凝土腐蚀对钢筋混凝土梁延性的影响,分析了受腐蚀梁截面曲率延性系数随钢筋锈蚀率及混凝土劣化系数的演变规律;根据受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁力学性能的实验研究结果,建立了受硫酸盐腐蚀钢筋混凝土梁截面延性系数的简化计算公式,得到了构件表面裂缝分形维数与构件延性之间的关系.     

钢筋混凝土构件在受火时的力学性能分析

在计算混凝土截面受火时温度场分布的基础上,用非线性有限元法对钢筋混凝土构件的防火承截力进行了计算,由此得到了其在受火时的时间变形全过程曲线并分析了不同参数对钢筋混凝土构件的防火承截力的影响,结果证明该方法能有效地用于分析钢筋混凝土构件和结构的防火性能.     

正截面抗裂计算的分析研究

本文以受拉边缘极限应变为控制参数,在平截面假定的基础上推出了正截面抗裂计算的一般公式,给出了混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件塑性系数的具体公式,利用收集到的抗裂资料对钢筋混凝土矩形截面受弯构件的塑性系数计算公式进行验证,符合很好。     

配筋率对中强螺旋肋钢丝预应力空心板延性的影响

运用受弯构件全过程数值分析计算程序,在预应力混凝土空心板截面尺寸及荷栽形式相同,混凝土强度、跨高比、张拉控制应力、钢筋强度等参数不变的情况下,改变螺旋肋钢丝的配筋率,对中强螺旋肋钢丝预应力混凝土空心板进行受力全过程的数值分析,即采用计算机模拟试验的方法,探讨了配筋率对中强螺旋肋钢丝预应力混凝土空心板延性的影响。试验证明,随着配筋率ρ的增大,破坏时的挠跨比fu/l0呈下降趋势,fu／l0与ρ大致呈线性关系;标准荷载下挠跨比fk/l0呈下降趋势,fk/l0与ρ大致呈线性关系;开裂弯矩与设计弯矩的比值Mcr/Md增大,Mcr/Md与ρ大致呈线性关系。     

预应力张拉对桥梁结构应力影响的试验研究

通过对某公路桥三跨变截面“T”型预应力混凝土连续梁的试验研究，分析了不同的预应力张拉顺序和张拉工艺对桥梁混凝土应力及钢筋轴力的影响，提出了多榀多跨预应力混凝土变截面“T”型连续梁结构的合理施工工艺，对同类铁路、公路桥、立交桥等设计与施工均有参考价值。     

预应力钢骨混凝土梁动力性能参数

为促进预应力钢骨混凝土梁这一新型结构型式在地震区的推广应用,对7根跨度为3800mm、2根跨度为4500mm的预应力钢骨混凝土简支梁的骨架曲线进行了仿真分析,仿真分析结果与试验结果吻合较好.利用仿真分析方法,探索了截面型钢抗力与截面总抗力之比(α)与截面预应力筋抗力与截面总抗力之比(r)两个参数对截面单调弯矩-曲率曲线和构件单调荷载-位移曲线的影响,统计回归了预应力钢骨混凝土梁曲率延性和位移延性的计算公式.最后建立了与试验结果吻合较好的预应力钢骨混凝土梁荷载-位移恢复力模型和弯矩-曲率恢复力模型.     

跨高比对螺旋肋钢丝预应力空心板延性的影响

运用受弯构件全过程数值分析计算程序,在预应力混凝土空心板截面尺寸及荷载形式相同的情况下,对预应力混凝土空心板进行受力全过程的数值分析,即采用计算机模拟试验的方法,探讨了跨高比对中强螺旋肋钢丝预应力混凝土空心板延性影响的总体规律。     

寿命期内混凝土桥梁性能演变分析

为了定量分析寿命期内混凝土桥梁整体力学性能的演变过程,在重点解决退化过程中材料力学性能劣化、截面面积削弱和结构整体力学性能演变等力学问题数值模拟方法的基础上,建立基于有限元的混凝土桥梁性能演变分析方法,利用Fortran 95编写相应的分析程序.以一座3 m×25 m预应力混凝土连续梁为对象,研究模型梁在氯离子侵蚀环境中结构整体力学性能的演变规律.结果表明,混凝土截面开始削弱后考虑和不考虑环境作用的结构响应差异逐渐明显,成桥60 a后考虑环境作用的混凝土正应力不满足规范要求.对于预应力混凝土桥梁,当预应力钢筋不发生锈蚀时混凝土截面的削弱是引起结构整体力学性能演变的主要原因,预应力混凝土桥梁的正常使用极限状态有可能出现耐久性不足的问题.     

Simulation of Fatigue Stiffness Degradation in Prestressed Concrete Beams under Cyclic Loading

In order to investigate and research the fatigue cracking of prestressed concrete fatigue properties and loading and stiffness degeneration process,cyclic loading tests were carried out on six prestressed concrete beams and the stiffness degradation under fatigue was investigated. A simulation model of stiffness degradation is proposed based on the stiffness analysis of the fatigue-damaged section. The elastic modulus of damaged concrete and the effective residual area of steel were introduced as well as an adjusted three-stage concrete fatigue damage evolution model. The strip method was used to analyze concrete damage due to changing stress along the depth of the beam section. The simulation and test results were compared and a method of predicting fatigue deflection was presented based on the simulation model. The predicted results were compared with that of the neural network method. It is in good agreement for the simulation results with the test results. It is only less than 5% error for the simulation model which can reveal the two-stage degradation of prestressed concrete beams under cyclic loading. It is more precise for the simulation prediction method under proper conditions.     

拉-压预应力混凝土梁的试验研究分析

研究拉压预应力混凝土梁模型梁的试验结果,数值模拟对梁全过程的工作状态.研究结果表明：预压钢管能有效对混凝土施加预压应力;在一定范围内,高预应力度的拉-压预应力混凝土梁的弹性性能更优越,承载力发挥较好;预压钢管的作用可以代替部分预应力钢绞线的作用;钢管端部锚固区域的混凝土出现应力集中,设计、施工中加强此处的构造措施.     

Optimization design of prestressed concrete wind-turbine tower

Wind energy is a clean and renewable energy for which technology has developed rapidly in recent years. Wind turbines are commonly supported on tubular steel towers. As the turbine size is growing and the towers are rising in height, steel towers are required to be sufficiently strong and stiff, consequently leading to high construction costs. To tackle this problem, a new type of prestressed concrete tower was designed employing a novel tower concept having a regular octagon cross section with interior ribs on each side, which was optimized by comparing the natural frequency and stress difference under the same lateral load in different directions of the tower. The designed tower features a tapered profile that reduces the area subjected to wind; the tapered profile reduces the total weight, applied moment and the capital cost. An optimization method was developed employing ABAQUS software and a genetic algorithm. A target function was defined on the basis of the minimum cost of the concrete and prestressed tendon used, and constraints were applied by accounting for the stress, displacements and natural frequency of the tower. Employing the method, a 100 m prestressed concrete tower system for a 5 MW turbine was optimized and designed under wind and earthquake loads. The paper also reports a systematic design procedure incorporating the finite element method and the optimization method for the prestressed concrete wind-turbine towers.     

部分预应力混凝土梁考虑裂缝闭合性能的裂缝控制设计方法的研究

介绍了部分预应力混凝土梁的裂缝闭合性能,确定了裂缝闭合时梁底边缘名义压应力的大小;提出了卸载系数的概念,提出了基于卸载系数的部分预应力混凝土梁考虑裂缝闭合性能的适用条件和应用范围.参照《PPC建议》的混凝土裂缝控制方法,根据卸载系数的大小提出了新的考虑裂缝闭合时的裂缝控制设计方法.运用此方法不仅可以节约预应力筋的用量,而且在设计过程中可直接根据允许裂缝宽度的大小确定预应力的大小,克服了以往对裂缝只能被动验算的不足.