体外预应力混凝土连续梁弯曲性能试验研究

为了研究体外预应力混凝土连续梁的弯曲性能、极限受力状态及内力重分布规律,以施工方法和体内外预应力筋配比为参数,对1根整体式(体内外配筋)和2根节段式(体内外配筋和全体外配筋)体外预应力混凝土连续梁进行了模型试验。通过试验数据分析,得到了模型梁挠度、混凝土应变、体外预应力筋应力与有效高度随荷载变化规律,以及混凝土裂缝发展与分布情况。结果表明:整体式梁的混凝土极限压应变和挠度最大、延性较好但体外预应力筋有效高度减少最大,节段式体内外预应力梁的体外预应力筋极限应力最大,节段式全体外预应力梁的混凝土极限压应变和挠度最小、延性较差、体外预应力筋极限应力及有效高度减少也最小。节段式梁的裂缝主要集中在接缝位置、无斜裂缝,接缝位置的塑性变形使内力重分布更充分。整体式梁内力重分布的区域集中而节段式全体外预应力梁的范围较大,各梁控制截面弯矩增、减幅值不超过10%。     

工程设计中体外预应力筋极限应力取值的建议

本文首先对国内外有代表性的体外预应力筋极限应力计算方法进行了评述。在此基础上，建议了新建及加固桥梁工程设计中，体外预应力筋极限应力计算公式。该公式简单、直观，既适用于简支梁，亦适用于连续梁。由于公式中显含预应力筋弹性模量，所建议公式也可用于非钢材材质的体外预应力结构。     

体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅分析

利用研发的体外预应力混凝土桥梁结构弹性阶段非线性分析专用程序 ,对几种典型跨径体外预应力混凝土梁桥的体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅进行分析。研究了简支梁中结构跨高比、体外预应力钢束与结构的粘结关系、转向块间距等参数对计算结果的影响 ,以及连续梁中施工方案、体内钢束和体外钢束的配束比例、连续跨个数和钢束布置形式等参数对计算结果的影响。同时也与相同条件下的传统体内预应力结构的预应力钢束的应力变化幅度进行比较。这项研究是体外预应力钢束体系疲劳评价研究的一部分。     

体外预应力节段预制桥梁干接缝键齿剪切性能研究

为了研究体外预应力节段预制桥梁干接缝键齿的抗剪性能,对3组足尺单键齿干接缝试件分别在初始1,1.5,2 MPa的正应力作用下进行了直剪试验。同时应用有限元分析软件ABAQUS对试验进行了仿真,并进一步建模分析键齿尺寸对干接缝键齿强度的影响。试验结果表明,临近键齿根部配置的钢筋能抑制裂缝的发展,进而提高键齿的抗剪承载力,AASHTO公式低估了这种配筋方式下的单键齿干接缝抗剪承载力。随着正应力的增大,单键齿干接缝的极限剪切承载力小幅度提高,其极限剪切竖向相对滑移也增大。有限元分析结果表明,极限剪切荷载模拟值与实测值吻合良好,模拟的键齿裂纹开展情况与试验相吻合。梯形单键齿干接缝的适宜梯形底脚范围是45°~60°,在此范围内其抗剪强度变化不大。     

体外预应力加固配筋混凝土梁的变形控制

采用等效荷载模拟对体外预应力加固配筋混凝土梁进行使用性能分析,随荷载的增加,体外预应力的等效荷载也相应增大。根据受弯构件极限荷载下体外预应力增量,建议使用荷载下相应的预应力增量,在此基础上即可按既有的变形计算方法分析加固构件的变形。     

体外预应力加固后PC简支梁的极限状态分析

基于塑性铰理论提出了一种体外预应力加固后预应力混凝土简支梁的极限状态分析的实用方法,推导了计算公式,给出了详细的计算步骤,从而完善该类结构的设计,并进一步推广该方法的应用。     

体外FRP筋的极限应力分析

为获得体外预应力混凝土梁的正截面抗弯强度、必须首先确定体外预应力筋的极限应力。在过去的半个多世纪中,许多学者对体外或体内无粘结预应力筋的极限应力进行了试验及分析研究,但这些研究主要以钢材、很少以纤维复合材料(FRP)作为研究对象。本文根据相关的试验研究数据,分析了以FRP为体外筋和以钢材为体外筋的情况下,等效塑性区长度与破坏截面中性轴比值的差异及变化。分析表明,对FRP体外预应力混凝土梁,这一比值比较稳定,并可取为常数。但该常数与以钢材为体外预应力筋的构件的有所不同。本文建立了分别以FRP和钢材为体外预应力时,构件的等效塑性区长度与破坏截面中性轴比值的转换关系式。在此基础上,建议了既适用于简支梁,亦适用于连续梁;既适用于常规的体外预应力钢筋,亦适用于非常规的体外预应力FRP筋的体外预应力筋极限应力计算方法。     

体外索在苏通大桥节段拼装梁桥中的施工技术

采用体外预应力技术的节段拼装桥梁已成为今后预应力混凝土桥梁的主要施工方法之一。苏通大桥75m跨径预应力混凝土连续梁桥采用了该技术,施工前进行了体外预应力的工艺试验,制定了科学合理的施工方案,确保了工程的顺利实施。     

体外预应力混凝土梁弯曲性能分析

体外预应力混凝土技术已被广泛地应用于各种结构工程及对既有结构进行加固中。本文通过十片体外预应力混凝土梁的试验,建立了体外预应力混凝土梁受弯条件下全过程非线性分析的计算方法和计算机程序。计算结果表明,该计算方法可以较好地反映此类梁在受弯条件下的规律,为进一步深入研究体外预应力混凝土结构提供了理论分析的依据。同时,采用体外预应力技术对一座铁路桥进行了加固。     

钢-混凝土组合梁体外预应力筋极限应力研究

对国内外有关钢 混凝土组合梁体外预应力筋极限应力的研究成果进行了较为系统的综述。根据近期完成的 4根体外预应力钢 混凝土组合梁单调全过程试验 ,提出了体外预应力筋预应力损失的设计建议。基于虚功原理和变形协调条件分别推导了体外预应力筋弹性增量和极限应力的计算公式 ,在此基础上建立了体外预应力钢 混凝土组合梁抗弯承载力的计算公式 ,并编制了计算程序 ,程序计算值与试验结果吻合良好     

体外预应力筋极限应力和有效高度计算方法

为了建立体外预应力混凝土梁抗弯承载力简化计算方法,通过系列模型试验形成体外预应力筋极限应力和有效高度的基础数据;基于试验验证的非线性有限元计算方法,分析试验加载方式与我国桥梁规范设计荷载的差异以形成相应的修正系数;根据试验结果分析体外预应力筋极限应力和有效高度随试验参数的变化规律,研究有效高度变化产生的抗弯承载力的二次效应;基于上述分析结果,采用施工方法、跨高比、体内受拉钢筋配比等参数,建立体外预应力筋极限应力和有效高度的回归计算公式,并通过试验数据进行验证;最后按照我国公路桥梁设计可靠度水平和现行规范要求对计算公式进行修正,提出体外预应力筋极限应力和有效高度计算方法。该计算方法能较有效的反映各主要因素对体外预应力筋极限应力和有效高度的影响规律。     

单向体外预应力加固RC双向板的试验研究

对RC双向板的加固采用粘贴补强技术存在诸多施工难点,如混凝土板底的大面积打磨处理、粘胶层涂抹时的厚度控制、大面积钢板的安装就位等等。体外预应力加固技术则不存在上述问题,它不仅施工方便,而且可以主动消除新加部分的应力滞后。通过5块RC简支双向板的单向体外预应力加固试验,研究了预应力钢筋的张拉控制力及其布筋形式对双向板受力性能的影响。试验结果表明,体外预应力可有效地改善双向板的受力性能,提高双向板的极限承载能力,在双向板的跨中区段"集中布置"体外预应力钢筋加固效果最佳。     

体外预应力技术及其在板结构加固中的应用研究

提出将体外预应力技术用于板的加固,并对其进行了试验研究.通过对5块RC简支双向板的体外预应力加固试验,研究了预应力钢筋的张拉控制力及其布筋型式对双向板受力性能的影响.试验研究表明,体外预应力可有效地改善双向板的受力性能,提高其极限承载能力,在双向板的跨中区段布置体外预应力钢筋时对双向板的加固效果最佳.     

Neue Konstruktionsprinzipien bei Tunnelinnenschalen

New Design Philosophy of Inner Tunnel Linings Examinations are presented aiming at the optimisation of reinforcement and thickness of an inner tunnel lining in order to improve the behaviour at serviceability (SLS) and ultimate limit state (ULS). It is expected that especially an acceleration of the construction progress leads to advantages in competition compared with conventionally reinforced linings. A reduced thickness of a lining out of steel fibre concrete (SFB) or a combination of reinforced concrete and steel fibres (SFvSTB) came out best when being experimentally and theoretically examined. Particularly with regard to the cracking formation at SLS, that rules the design of watertight linings, the slender lining is advantageous compared to a conventionally reinforced one (STB).     

部分预应力陶粒砼叠合板的试验研究

本文通过三块叠合简支板和五块叠合连续板的试验,研究了部分预应力普通砼薄板叠合陶粒砼楼板的基本性能。从极限强度、内力重分布规律、使用荷载下的变形性能、构件的廷性以及叠合面的抗剪强度、与普通砼叠合板进行了对比。试验结果表明,部分预应力陶粒砼叠合连续板跨中取用较低的预应力度,不仅能满足正常使用极限状态的要求,而且具有较好的延性。叠合面采取无筋结合面的措施,具有足够的抗剪能力,是安全可靠的。     

Ultimate strength of continuous composite box-girder bridges with precast decks

In order to apply precast decks to continuous composite bridges, several experiments and analytical studies were performed. From many previous studies, design criteria for crack controls in transverse joints of prefabricated slabs were confirmed. These considerations were needed for serviceability. The bridges which satisfy service limit states, also, should be evaluated for ultimate strengths to define limit states. In this paper, experimental and analytical studies of two-span continuous composite bridges with open box girder section were conducted. Cracking, yielding and ultimate loads were evaluated and compared with the test results for design of continuous composite bridges with precast decks. To evaluate yielding loads of continuous bridges, an uncracked section method considering moment redistribution which is defined in EUROCODE 4, was considered. In calculation of ultimate strengths, full or partial shear connection and sectional classes which were defined in EUROCODE or AASHTO LRFD specifications were considered. Also, through numerical analysis considering material nonlinearities, moment-curvature relationship and moment redistributions were estimated.     

轻轨高架桥胶接缝节段式体外预应力箱梁的构造与受力

胶接缝节段式全体外预应力箱梁具有建设质量能够保证、施工速度快、对周边环境影响小的优点,较好地满足了现代化桥梁的建设发展需要。为了研究其在城市轻轨高架桥中的可行性,以一胶接缝节段式全体外预应力混凝土箱形连续梁为研究对象,提出了节段划分、剪力键、预应力钢束布置等构造要点。按照铁路规范及相关设计指南,采用有限元软件进行分析,计算结果表明,截面应力、挠度及承载力验算均满足规范及指南的要求。这种桥梁形式值得在城市轻轨高架桥中推广。     

基于CPTU测试的桩基承载力可靠性分析

通过连盐高速（连云港-盐城）和宁常（南京-常州）高速公路PTC、CFG和PHC桩基场地进行的CPTU试验资料,提出了一个预测桩基承载力的CPTU新方法。桩单位侧阻力由CPTU超孔压和侧壁摩阻力得出,而桩单位端阻力则由有效锥尖阻力获得。以静载荷和高应变试验得到的桩基承载力作为参考值评估了各种方法预测桩基承载力的有效性。基于可靠度理论,分别分析了承载力极限状态、正常使用极限状态与联合承载力极限状态和正常使用极限状态的可靠度指数。针对几种CPTU桩基预测方法,分别进行了可靠性分析。结果表明：提出的CPTU方法比其余3个方法具有更高的可靠度。CPTU方法具有简单、快速、多参数的优点,并且不依赖于操作者主观性的影响,在桩基工程中值得推广应用。     

四边简支钢筋混凝土双向密肋楼盖极限荷载与挠度计算方法的理论与试验研究

钢筋混凝土双向密肋楼盖由于具有结构高度小、经济、美观、自重轻和变形小等特点,在实际工程中的应用已日趋广泛。但是,目前对这种结构开裂后的变形计算方法,以及破坏时的机构形态和极限荷载的研究尚少见报导。为此,本文作者做了一个四边简支钢筋混凝土双向密肋楼盖的大比例模型试验,根据试验结果,建立了这种结构的破坏机构,推导了其极限荷载公式,给出了楼盖从开裂至破坏的变形计算方法。     

混凝土桥梁几个基本计算及设计问题的再认识

本文深入讨论了桥梁结构的指标应力、混凝土箱梁及钢砼结合梁的分析方法、大跨径预应力混凝土梁桥的开裂下挠问题及体外预应力加固方式、主动利用体外预应力钢束提高箱梁结构的抗裂性等几个混凝土桥梁的基本计算与设计方面的问题,指出了目前结构分析与配筋方法的缺失和缺陷,希望对桥梁结构的空间受力特征以及配筋方法的本质有较完整和深入的揭示,以为我国桥梁结构的设计更精细、更完善,促进桥梁结构的工程安全与耐久提供有益建议