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。     

PPC结构正常使用阶段开裂截面的应力分析

介绍了PPC结构正常使用阶段开裂截面应力计算的两种方法,由于弹性分析法需要用试凑法进行反复迭代运算,推荐应用全截面消压分析法进行应力分析,将部分预应力混凝土构件应力分析用钢筋混凝土偏压构件应力分析的方法来处理,简化了计算过程,为建立一个包括全预应力、部分预应力和普通钢筋混凝土在内的加筋混凝土结构系列的统一设计理论和方法提供理论分析手段。     

预应力中空棒构件设计与力学特性

为满足装配式建筑节点接缝混凝土抗震性能的需要,以一种自平衡预应力中空棒为研究对象,研究接缝位置短杆件施加预应力的效果。根据力的平衡机理,对结构内部钢棒施加压力使结构外部钢管协调受力拉伸,达到设计预应力后由螺母锁定,将杆件埋入到装配式节点接缝混凝土,浇筑早强灌浆料,待固结达到预定强度释放反力棒,依靠外螺纹结构与混凝土的粘结力自锚实现接缝混凝土施加预应力。力学性能分析方面,研究杆件张拉阶段、静置松弛阶段应力变化及损失情况,验证了杆件张拉完成至放张前应力存储的有效性,通过分析杆件放张后应力分布、预应力损失等参数,验证了杆件应用到节点混凝土后传递应力的机理及有效性,并采用有限元方法分析预应力混凝土构件应力分布规律。研究结果表明预应力中空棒技术作用于装配式节点接缝混凝土具有较高的抗震和耗能能力,对装配式建筑节点混凝土高抗震性能的实现提供了一种新的技术手段。     

预应力中空棒构件设计与力学特性

为满足装配式建筑节点接缝混凝土抗震性能的需要,以一种自平衡预应力中空棒为研究对象,研究接缝位置短杆件施加预应力的效果。根据力的平衡机理,对结构内部钢棒施加压力使结构外部钢管协调受力拉伸,达到设计预应力后由螺母锁定,将杆件埋入到装配式节点接缝混凝土,浇筑早强灌浆料,待固结达到预定强度释放反力棒,依靠外螺纹结构与混凝土的粘结力自锚实现接缝混凝土施加预应力。力学性能分析方面,研究杆件张拉阶段、静置松弛阶段应力变化及损失情况,验证了杆件张拉完成至放张前应力存储的有效性,通过分析杆件放张后应力分布、预应力损失等参数,验证了杆件应用到节点混凝土后传递应力的机理及有效性,并采用有限元方法分析预应力混凝土构件应力分布规律。研究结果表明预应力中空棒技术作用于装配式节点接缝混凝土具有较高的抗震和耗能能力,对装配式建筑节点混凝土高抗震性能的实现提供了一种新的技术手段。     

预应力混凝土迭合梁抗弯设计方法的研究

由于预应力混凝土迭合梁存在预应力钢筋应力超前现象,因此在使用阶段其预应力钢筋可能处在接近屈服强度的高应力状态。这是不安全的,必须加以控制。为此,本文提出了一种实用计算法。本文还分析了预应力混凝土迭合梁的极限承载能力。     

预应力混凝土简支梁板中无粘结筋应力增长规律

针对无粘结预应力混凝土梁板在受荷过程中的无粘结筋不符合变形平截面假定的特点,应用等刚度法及弯矩-曲率非线性分析法,编制了可用于分别考察正常使用极限状态和承载能力极限状态无粘结筋应力增长规律的计算程序。基于模型试验结果和大量仿真分析结果,得到了非预应力筋配筋指标、预应力筋配筋指标、跨高比、加载形式、预应力筋布筋型式、跨中预应力筋合力点至受压区边缘的距离等参数对正常使用阶段及正截面承载能力极限状态下简支梁板中无粘结筋应力增长的影响规律;建立了无粘结预应力混凝土简支梁板中无粘结筋在正常使用阶段和正截面承载能力极限状态下应力增量的计算公式。     

预应力筋张拉过程的数值模拟与监测

预应力筋的张拉顺序及张拉控制,关系到预应力结构施工阶段和使用阶段的安全。针对华中科技大学中心体育馆看台斜梁的预应力筋张拉,利用AN SY S有限元软件对张拉过程进行数值模拟分析,研究张拉顺序对混凝土预压应力和反拱值的影响,并与现场实测结果进行了对比分析。有限元分析与实测表明,对预应力筋分束张拉工艺可行,周边梁的预应力筋张拉对已张拉梁的预压应力及反拱影响不大,实测结果比考虑损失的有限元结果约小10%~20%。     

2次预应力简支组合梁受力性能与技术经济分析

高速铁路预应力混凝土桥梁徐变上拱过大会影响桥上列车运行安全,为了控制预应力混凝土桥梁徐变上拱,将2次施加预应力新技术应用于预应力混凝土梁中,以箱梁为例,设计了4根不同预应力度的2次预应力简支组合梁,分析了其各施工受力阶段截面应力、强度和抗裂性,并进行了结构尺寸与配筋完全相同的常规预应力混凝土简支梁和2次预应力简支组合梁徐变上拱的对比计算分析。结果表明：2次预应力简支组合梁截面应力梯度小,受力合理,与常规预应力混凝土简支梁相比,徐变上拱减少约40％～60％;并可以降低梁的建筑高度,节约10％左右的预应力筋和一定数量的混凝土,具有明显技术经济优势。     

疲劳荷载作用下梁内不同类型钢筋破坏关系

为了研究在疲劳荷载作用下,梁内钢筋的应力变化情况,通过12片后张有粘结部分预应力混凝土梁的疲劳试验,研究了与疲劳破坏密切相关的钢筋最大应力、应力幅的变化规律．结果表明:在梁的使用阶段,预应力钢筋与非预应力钢筋的应力幅比值处于等比例变化,非预应力钢筋应力幅是影响部分预应力混凝土梁疲劳性能的关键因素．随着重复荷载次数的增加,钢筋与混凝土之间粘结性能的退化和有效预应力的不断降低是两种不同类型钢筋破坏并不同步的两个重要原因．最后,在试验分析的基础上,提出了开裂截面处消压后预应力钢筋应力增量的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好．     

已服役20年预应力结构现存预应力的试验研究

为了探讨在役预应力混凝土梁中现存预应力值,利用应力释放法对已经服役20年的预应力空心板梁进行切槽法试验。研究了不同的切割位置,切割缝间距对测点应力释放速度的影响;分析了切槽法释放混凝土工作应力随切槽深度、切割缝间距的变化规律,得到了梁体混凝土工作应力得以全部释放的切槽深度;利用数值分析软件建立切割深度与测点残余应力之间的拟合函数,从而推断出梁底表面的初始应力;根据推导的混凝土现存预应力的计算公式,将推导得到的初始应力代入计算公式,获得梁体现存预应力,通过这种方法实现对梁现存预应力的准确预估,以期对混凝土结构有效预应力的评估和桥梁结构评定方法提供一定的参考。     

有粘结预应力外包角钢混凝土梁施工阶段弹性受力分析

外包钢混凝土结构构造简单、联接方便、承载力高、延性好。但作为受弯构件,其抗裂性能及抗弯刚度等优势不是很明显。对其施加预应力,形成有粘结预应力外包角钢混凝土结构,可以进一步提高构件的承载能力、抗弯刚度、抗裂性能、耐久性。文章对有粘结预应力外包角钢混凝土梁进行施工阶段弹性受力分析,并给出其相应应力、应变计算公式。     

体外预应力混凝土结构体外筋极限应力分析

体外预应力混凝土结构是后张无粘结预应力结构,体外预应力筋和梁体在受力过程中变形不协调,预应力筋极限应力的确定一般需要通过结构的总变形求得.在试验基础上,利用无粘结预应力混凝土结构预应力筋极限应力的计算公式,对体外预应力梁进行计算,通过与试验结果对比,发现运用现行主要规范或规程中体内无粘结筋的计算方法计算体外预应力结构体外筋的极限应力,都存在较大误差,如何合理地进行体外预应力筋极限应力的计算应进行深入研究.     

混凝土梁板中无粘结筋应力增长规律

针对无粘结预应力混凝土梁板在受荷过程中无粘结筋不符合变形平截面假定的特点,应用等刚度法编制了可用于考察正常使用极限状态无粘结筋应力增长规律的计算程序.基于模型试验结果和仿真分析结果,得到了非预应力筋配筋指标βs、预应力筋配筋指标βp、跨高比l/h、加载形式、预应力筋布筋型式、预应力筋合力点至受压区边缘距离hp等参数对正常使用阶段极限状态下简支、连续梁板中无粘结筋应力增长的影响规律;并建立了使用阶段无粘结筋应力增量计算公式.     

大型预应力混凝土矩形渡槽槽身结构型式研究

结合南水北调中线双洎河渡槽探讨大型预应力混凝土矩形槽槽身结构型式.采用平面结构力学法和三维有限元法相结合的方式对槽身结构方案进行配筋和混凝土应力计算,并对槽身混凝土应力、施工方案和投资进行比较,得出大型预应力混凝土矩形渡槽宜采用边墙和底板均无肋的板式结构,此种结构混凝土应力更均匀、利于抗裂,亦便于机械化施工,为今后大型预应力混凝土矩形渡槽的设计施工提供参考.     

无粘结预应力混凝土框架柱钢绞线的应力分析研究

目前无粘结预应力混凝土的研究主要是对混凝土梁的试验研究,而对无粘结部分预应力混凝土框架柱的试验研究甚少,为深入了解无粘结部分预应力混凝土框架柱钢绞线的应力、极限应力增量以及预应力损失的计算情况,对2组5根试验柱进行拟静力试验研究.结果表明:现行《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92—2004中的公式同样适用于无粘结部分预应力混凝土框架柱应力的计算,预应力度和预加轴压比均对无粘结预应力筋极限应力增量有很大影响;随着预应力度的提高,预应力筋极限应力增量增加;而随着预加轴压比的提高,预应力筋极限应力增量降低.     

柱支承无粘结预应力混凝土双向板内力重分布

为了研究柱支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增长规律及弯矩调幅设计方法,采用ABAQUS大型有限元软件建立了柱支承无粘结预应力混凝土双向板的有限元分析模型。通过将双向板划分为柱上板带和跨中板带,分别考察了综合配筋指标和非预应力筋屈服强度对无粘结筋应力增量及支座控制截面弯矩调幅系数的影响规律。分析结果表明：在综合配筋指标和预应力度一定的条件下,正常使用阶段和承载能力极限状态无粘结筋应力增量随非预应力筋屈服强度的提高而增大,而支座控制截面的弯矩调幅系数随非预应力筋屈服强度的提高而减小。建立了以综合配筋指标和非预应力筋屈服强度为自变量的柱支承预应力混凝土双向板中无粘结筋应力增量和弯矩调幅系数计算公式。     

无粘结预应力混凝土结构在桥梁工程中的应用

总结国内外关于无粘结预应力筋的极限应力的研究现状,针对我国行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》中对无粘结预应力筋的极限应力设计取值规定的不足,根据大量的试验数据,提出适用于桥梁工程的无粘结预应力混凝土上部结构多种截面形式无粘结筋极限应力增量的实用简化计算方法。     

低预应力混凝土结构计算方法的探讨

在分析部分预应力混凝土的结构计算理论的基础上,指出这些结构计算理论的优缺点,结合预应力度法、荷载平衡法、名义拉应力控制裂缝宽度法,提出适合低预应力混凝土的结构计算方法.     

预应力混凝土框架结构的非线性分析

预应力钢筋的存在改变了混凝土结构的受力特点,普通混凝土结构的分析方法不能充分考虑预应力钢筋的影响。本文针对预应力混凝土框架结构特点,提出了一种适用于分析预应力混凝土框架结构的模型。该模型以杆单元模型为基础,考虑箍筋和截面剪力分布,几何非线性和材料非线性,混凝土开裂破坏,以及粘结应力。通过预应力混凝土框架试验对该模型进行了验证。     

新型切槽法测量预应力混凝土梁现存应力实验

预应力混凝土结构被广泛地运用于现代工程建设中,结构的现存应力值对评估结构的工作性能发挥着重要作用,如何准确快速地测量出预应力混凝土结构现存应力一直是工程界较为棘手的问题。在传统的应力释放法测量混凝土结构应力技术的基础上,提出新型切槽法。该方法能通过扁型千斤顶技术消除混凝土弹性性能的不确定性,使测量过程更简便,测量结果更精确。实验结果证明新型切槽法测量误差在工程允许范围之内。