体外配筋混凝土简支梁非线性行为分析

采用体外配筋的预应力混凝土结构已逐渐成为当今流行的一种后张法预应力体系。本文采用有限元理论，建立了体外预应力混凝土简支梁在荷载作用下全过程非线性力学分析的计算方法，并编制了相应的计算机程序。结果表明，该方法是可靠的。为进一步深入研究体外预应力结构提供了依据。     

公路钢筋混凝土桥梁的体外预应力加固技术

体外预应力技术属于后张预应力体系的一个分支,属于无粘结预应力结构技术的范畴,其对在混凝土截面以外的预应力筋做张拉,应力向混凝土的传递是通过体外端部锚具及转向块来实现的。因为体外预应力加固技术施工简单、不增加结构自重、提高桥梁承载力效果好,而且可以有效改善结构性能及控制裂缝的发展,所以在桥梁加固工程中应用十分广泛。本文就针对公路钢筋混凝土桥梁体外预应力加固技术做出研究。     

体外预应力钢-混凝土组合梁长期挠度分析

体外预应力钢-混凝土组合梁同时具有预应力钢结构、预应力混凝土结构和非预应力组合梁的特点,这使得影响其长期挠度的因素众多。该文作者推得了综合考虑混凝土板中非预应力纵向钢筋、混凝土收缩、徐变和预应力筋松弛等因素影响的体外预应力钢-混凝土组合梁长期挠度计算模型,并已得到试验结果验证。在此基础上,通过张拉龄期、初始有效预拉力、非预应力纵向钢筋配筋率、混凝土板宽度、钢梁高度、环境年平均相对湿度、混凝土强度等级以及预应力筋种类等因素的不同取值,分析各因素对体外预应力钢-混凝土组合梁长期挠度的影响规律及程度。结果表明:施加体外预应力可以大大减小组合梁附加挠度,当体外预应力抵消全部恒载产生的挠度时,终极跨中附加挠度可以降低28.9%;而且初始有效预拉力值越大,组合梁终极跨中附加挠度越小。该研究成果可为体外预应力钢-混凝土组合梁的设计和挠度控制提供技术依据和参考。     

FRP筋预应力混凝土梁抗弯性能研究进展

FRP筋预应力混凝土结构已成为国内外工程领域研究的重点，文章分别介绍了国内外体内有粘结、体内无粘结和体外无粘结FRP筋预应力混凝土梁抗弯性能研究的主要成果，并对今后拟开展的研究工作提出了建议。     

体外预应力混凝土桥梁设计中的方法与注意问题

在桥梁工程中,体外预应力结构相对于传统的体内预应力结构来说,质量更轻、使用寿命更长也更容易施工和维护,对于桥梁事业的发展提供了很大的动力支持。本文章就主要针对体外预应力混凝土桥梁设计的方法、理论以及在设计过程中需要注意的一些问题进行详细的解说。     

先张法预应力混凝土构件裂缝的产生原因及防治

随着我国建筑行业的发展，预应力混凝土构件的应用越来越广泛，它具有建造跨度大、自重轻、节约钢筋等优点。在荷载作用下，预应力混凝土构件与普通钢筋混凝土结构一样，都会不可避免的出现裂缝，影响结构的耐久性和结构性能。本文介绍了先张法预应力混凝土构件裂缝在准备阶段监控的要点和裂缝产生的原因及防治。     

一种体外预应力钢筋混凝土摇摆框架抗震性能研究

体外预应力摇摆框架(External Prestressing Rocking Frame,EPRF)是一种新型的采用结构控制技术的抗震结构体系。建立了单榀体外预应力摇摆框架的力学模型并推导其理论抗侧刚度公式;其次,建立了无阻尼耗能的体外预应力摇摆混凝土框架、有阻尼耗能的体外预应力摇摆混凝土框架以及常规钢筋混凝土框架的有限元模型;输入El Centro地震波采用ABAQUS有限元程序对三种框架进行了动力时程分析,得到了地震作用下的结构楼层位移响应、加速度响应和层间剪力响应,对比分析了三种框架的地震响应结果。研究结果表明,具有阻尼耗能的体外预应力摇摆框架能大幅度降低结构加速度和层间剪力响应,结构位移响应也能得到有效控制。     

一种体外预应力钢筋混凝土摇摆框架抗震性能研究EI北大核心CSCD

体外预应力摇摆框架(External Prestressing Rocking Frame,EPRF)是一种新型的采用结构控制技术的抗震结构体系。建立了单榀体外预应力摇摆框架的力学模型并推导其理论抗侧刚度公式;其次,建立了无阻尼耗能的体外预应力摇摆混凝土框架、有阻尼耗能的体外预应力摇摆混凝土框架以及常规钢筋混凝土框架的有限元模型;输入El Centro地震波采用ABAQUS有限元程序对三种框架进行了动力时程分析,得到了地震作用下的结构楼层位移响应、加速度响应和层间剪力响应,对比分析了三种框架的地震响应结果。研究结果表明,具有阻尼耗能的体外预应力摇摆框架能大幅度降低结构加速度和层间剪力响应,结构位移响应也能得到有效控制。     

预应力FRP加固混凝土结构技术研究与应用

介绍了笔者进行的预应力芳纶纤维布和碳纤维筋加固混凝土结构的一些主要研究成果,内容包括:预应力芳纶纤维布永久锚具的开发;预应力芳纶纤维布的应力松弛损失研究;预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的受弯、受剪性能研究;温度对芳纶纤维布配套粘结材料的力学性能影响研究;体外预应力碳纤维筋局部加固混凝土梁的力学性能研究;碳纤维筋预应力粗纤维混凝土梁的抗震性能研究;预应力纤维布加固混凝土结构的工程应用等。     

体外预应力纤维增强树脂基复合材料筋混凝土结构研究进展

本文从纤维增强树脂基复合材料(FRP)筋、关键技术和构件三个主要方面综述了体外预应力FRP筋混凝土结构的研究成果。首先,介绍了预应力FRP筋拉伸性能和长期性能,给出了面向设计的FRP筋蠕变断裂应力值、松弛率及疲劳最大应力和应力幅限值。阐述了预应力FRP筋三种主要锚固技术的优缺点和减小锚固端应力集中的方法,重点介绍了近年来新开发的复合材料夹片锚具,其锚固效率系数高于90%;同时,基于转向FRP筋力学性能试验结果,建议转向半径不宜小于FRP筋半径的200倍,转向角度不宜大于5°。梳理了体外预应力FRP筋混凝土构件的试验研究结果(单调加载、长期持荷和循环加载),介绍了国内外规范中的设计方法,并基于既有文献中42根梁的试验结果评价了规范中计算方法的精度,验证了我国规范GB 50608—2020中体外预应力FRP筋混凝土结构设计计算方法的准确性。本综述将对体外预应力FRP筋混凝土结构的推广应用起积极推动作用。      

体外预应力桥梁锚固结构的受力性能与配筋研究

通过两座不同截面类型的体外预应力桥梁锚固结构的空间应力分析,获得了其应力分布特点,指出了其薄弱环节。探讨了角钢、锚垫板、体外预应力钢管对锚固结构受力性能的影响。根据力流传递形式结合拉压杆模型方法,建立了锚固结构拉压杆配筋计算模型,提出了配筋建议。分析表明:在锚固结构与梁交接部位设置角钢,能有效地降低该位置混凝土的应力集中;按弹性材料分析得到的锚固结构附近区域混凝土的各应力值均不同程度地超出设计强度的若干倍,但考虑材料的非线性,考虑角钢、锚垫板、体外预应力钢管、钢筋网以及分布钢筋的作用,锚固结构混凝土的局部应力大为降低,满足规范限值要求。     

连续刚构桥病害成因分析与体外预应力加固技术研究

大跨径预应力混凝土连续刚构桥运营阶段常见病害包括跨中长期下挠和梁体开裂,严重影响结构安全和耐久性。本文采用有限元方法对某四跨连续刚构桥体外预应力加固方法进行计算分析,提出体外预应力加固技术应用建议,为类似工程提供参考。     

CFRP筋体外加固铁路预应力混凝土简支梁桥设计及试验研究

采用自主研发的CFRP筋体外预应力加固桥梁锚具装置(包括锚固装置和张拉装置),对铁路预应力混凝土简支梁桥进行加固设计和现场试验。针对CFRP筋体外预应力加固特点,计算预应力损失和CFRP筋配筋面积,验算加固桥梁的反拱、正截面强度、抗裂性、抗剪性以及挠度等;在此基础上,对大秦铁路线某16m预应力混凝土简支梁桥进行了现场加固试验。结果表明:该文提出的加固方法适用于实际铁路桥梁加固,加固后符合现行铁路相关规范和混凝土结构加固设计规范要求,且桥梁的受力性能得到明显改善。     

基于动力刚度法的体外预应力梁自振频率分析

用预应力梁-杆组合结构模拟体外预应力梁,以体外预应力简支梁为例,建立了预应力梁杆单元动力刚度矩阵。采用动力刚度法,进一步推导出预应力梁-杆组合结构的整体动力刚度矩阵,利用Williams-Wittrick算法求解频率。本文以理论推导为基础,引入了动力刚度法。最后通过算例,讨论了各种因素对梁横向的振动特性的影响,并与试验值比较。计算结果表明:动力刚度法能够精确有效的求解体外预应力混凝土梁的横向振动问题。     

预应力混凝土框架抗震结构设计分析

预应力混凝土结构在我国已得到广泛的应用,但对预应力混凝土结构构件的抗震设计研究及建议远不够系统,本文强调结构的抗震性能与抗震能力概念,对预应力混凝土框架抗震结构设计中的几个问题分别作了阐述。     

预制32m后张法预应力混凝土简支箱梁（双线）真空注浆施工技术

真空注浆是后张法预应力混凝土结构中的一项新技术，在我国建筑工程领域中实际应用的案例甚少。浆体材料、配合比及施工方法是真空注浆的关键，本文通过介绍32m后张预应力箱梁的真夺注浆技术，论述其必要性及具体的施工方法，为今后预应力混凝土结构施工中采用真空注浆提供新的依据。     

浅谈桥梁工程预应力混凝土裂缝控制

预应力混凝土结构（PCS）作为一种结构体系有许多优点，但也存在着一些缺点。结构工程师要有效地、经济地使用PCS，必须充分了解预应力混凝土的优缺点。在PCS中，预应力度的选择与结构形式的选择一样，是设计中的重要问题，应以结构的功能和经济合理为基础。本文以预应力混凝土连续梁桥为对象。它是预应力桥梁中的一种，它具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好，特别是主梁变形挠曲线平缓，桥面伸缩缝少，行车舒适等优点。本文阐述了预应力混凝土连续粱桥的应用状况，对预应力混凝土连续梁桥裂缝的控制进行了探讨。     

后张预应力混凝土设计与施工质量控制

作为现代公路的主要结构形式,预应力混凝土连续梁桥结构在现今的公路工程中得到了广泛的应用。同时在我国钢筋混凝土结构日益发展的形势下,大力开展预应力钢筋混凝土结构计算理论和设计方法的研究,寻求和掌握节约钢材的理论和途径,并创建新的更为合理的钢筋混凝土结构体系,发展高效预应力混凝土在我国建筑工程中应用,其意义是很深远的。本文详细地阐述了后张预应力混凝土结构设计,结合实际工程进行了具体的实施,对后张法应力混凝土施工工艺和管理进行了详细的论述。     

表层嵌贴预应力CFRP-strip加固钢筋混凝土梁的受力性能研究

体外粘贴预应力FRP技术和表层嵌贴FRP加固技术均是FRP应用于混凝土结构加固的重要技术,但存在各自的局限和不足。表层嵌贴预应力FRP技术有望结合上述两种技术的优点,进一步提高FRP加固混凝土结构的优势和效能。该文在研制成功FRP板条夹具的基础上,加固并进行了5根钢筋混凝土受弯构件的试验研究,深入考察了各试件尤其是表层嵌贴加固试件的力学行为与破坏形态,对比了体外与表层嵌贴加固试件的承载与变形性能差异,分析了预应力的存在对表层嵌贴加固构件力学性能与破坏模式的影响。试验结果表明:表层嵌贴预应力FRP板条加固显著提高了受弯构件的承载性能,其改善效果与体外粘贴预应力FRP板加固非常接近;嵌贴方式可使粘结树脂代替机械锚具锚固预应力FRP板条,但该文试验中表层嵌贴加固试件的破坏形态为粘贴端部的树脂-混凝土界面剥离和保护层混凝土撕裂,因此有需要就提高界面粘结能力和抑制保护层混凝土撕裂的构造措施开展进一步研究。     

大跨度变截面预应力混凝土连续箱梁体外预应力加固技术

针对大跨度变截面预应力混凝土连续箱梁开裂与跨中下挠等病害,介绍采用体外预应力加固的施工工艺。该结构经体外索加固后,结构整体刚度有了一定程度的提高,满足设计荷载汽-超20、挂-120的正常使用要求。该工艺对旧危桥加固维修领域应用推广价值较大。