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。     

简支梁板中碳纤维筋极限应力增量研究

利用无黏结CFRP筋部分预应力混凝土简支梁板全过程分析程序计算无黏结CFRP筋极限应力增量,考察CFRP筋弹性模量、预应力筋配筋指标、非预应力筋配筋指标、加载方式、跨高比和无黏结CFRP筋布筋形式等参数对简支梁板中无黏结CFRP筋极限应力增量的影响规律,从而确定影响无黏结CFRP筋极限应力增量的关键参数。基于仿真分析结果,以关键参数为自变量建立了简支梁板中无黏结CFRP筋极限应力增量的计算公式,可以此为依据计算简支梁板的受弯承载力。     

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     

体外预应力混凝土梁极限状态分析

通过9片体外预应力混凝土梁静载试验的结果,建立了体外预应力混凝土梁极限状态下弯矩、挠度和体外预应力筋应力增量的简化计算方法;同时,采用此方法对国外二批体外预应力混凝土梁的试验结果进行分析计算,取得了很好的效果.证明该方法具有较强的通用性和良好的计算精度,为研究和设计各种体外预应力结构提供了一种可直接利用的公式.     

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。     

基于挠度的体外预应力梁应力增量统一算法

体外预应力筋应力增量的计算,是体外预应力结构在两种极限状态设计中的关键问题之一.由结构变形前后的几何关系,推导弹性阶段体外预应力筋应力增量的计算公式,并以此建立力筋应力增量与梁体跨中挠度的关系,进一步延伸到承载力极限状态力筋应力增量的计算,使体内、体外无黏结预应力筋在两种极限状态下应力增量的计算得到统一.公式考虑组合荷载作用的情况,并反映二次效应的影响.在以上推导的基础上,建立极限状态下应力增量计算的实用方法,方便工程应用;对美国学者Naaman所提出的黏结折减系数法进行改进,从理论上推导极限状态下的黏结折减系数;从减小二次效应的角度,对转向块的布置位置进行优化.最后,应用该方法与围内外3批试验进行对比,计算结果与试验结果吻合良好.     

体外预应力筋极限应力增量的理论分析与试验研究

为研究体外预应力梁受弯破坏过程的力学性能及体外预应力筋极限应力增量,对比分析了各国规范关于体外预应力筋应力增量的计算方法,设计并完成了2根体外预应力波形钢腹板简支组合梁的抗弯承载力试验,编制了非线性全过程分析程序对2根梁进行了分析;以跨高比为主要变量,考虑混凝土强度、截面配筋状况、体外预应力筋有效预应力等因素,以平截面假定为基础,根据极限状态时梁截面内力平衡条件,通过增大受压区混凝土面积建立了体外预应力筋极限应力增量的简化计算公式,并用搜集到的19根试验梁数据对该计算公式加以验证。结果表明:体外预应力组合梁受弯破坏全过程与体内预应力梁基本类似,但是梁破坏时体外预应力筋还未进入屈服阶段,利用各规范公式计算的体外预应力筋极限应力增量比试验值小很多,与试验梁普通受拉钢筋屈服时的体外预应力筋应力增量相当;体外预应力筋的极限应力增量与跨中挠度近似呈直线关系;计算结果与试验结果吻合良好,该公式具有一定的参考价值。     

体外预应力混凝土简支梁极限应力分析

从结构的整体变形入手，推导出计算体外预应力混凝土简支梁极限应力实用计算方法，指出体外预应力混凝土筒支梁的体外索的极限应力取决于整个构件的变形。     

体外无粘结预应力结构技术的探讨

体外预应力是后张预应力体系的一个重要分支。在进行体外预应力结构设计时,基本上以无粘结预应力设计为蓝本,没有充分考虑应力增量及二次效应的影响。针对现有的体外预应力混凝土结构设计存在的局限性,结合相关规范及国内外的研究成果,对体外预应力结构设计时应考虑的一些问题进行了探讨,包括体外预应力筋应力增量的取值、钢筋混凝土梁极限应力及抗弯承载力的的计算方法等。     

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。     

预应力混凝土梁板构件正截面抗弯承载力计算的压弯模式

提出了采用压弯模式计算预应力混凝土梁板构件正截面抗弯承载力的方法。该方法将平均有效预应力产生的综合弯矩和综合轴力视为荷载作用效应 ,将预应力增量部分视为抗力。该方法概念明确 ,避免了次内力的计算 ,简化了设计。     

体外预应力混凝土梁的研究现状综述

阐述了国内外在体外预应力混凝土梁的极限承载力、动力问题及锚具系统和预应力损失计算等方面的研究现状,为今后的研究积累了相关经验,以期推动体外预应力混凝土结构的应用和发展。     

体外预应力加固钢筋混凝土连续梁的试验研究

通过6片体外预应力加固钢筋混凝土连续梁试验研究,以内支座相对受压区高度和预应力配筋指标为参数,得到了加固梁的变形和体外筋应力增长规律,加固梁的跨中变形与体外筋的应力增长主要分为三个阶段,且二者具有较好的相关性,加固梁在极限荷载下的内力重分布比较充分。     

体外预应力技术在混凝土梁中的研究

比较系统全面地阐述了国内外在体外预应力混凝土梁的动力问题、极限承载力及锚具系统和预应力损失计算等方面的研究现状,为今后的设计和研究提供了参考。     

体外预应力技术在加固和改造工程中的应用

本文介绍了采用高强预应力筋的体外预应力技术在结构加固中的应用。结合工程实例，说明了体外预应力加固设计中所涉及的荷载效应组合、极限设计、预应力损失等主要问题的设计计算及构造设计方法。     

体外预应力碳纤维索加固混凝土梁试验研究

碳纤维索体外预应力加固技术对于解决腐蚀、高湿等恶劣环境下的混凝土梁加固非常适用。通过对两根体外预应力碳纤维索加固混凝土梁的试验,对碳纤维索体外预应力的施加方法、加固梁的各项性能指标进行了对比分析,并对后续研究进行了展望。     

体外预应力竖向张拉法加固钢筋混凝土梁试验研究

对7根钢筋混凝土简支梁(2根对比梁、5根加固梁)进行3点加载试验,并通过试验数据,分析了不同张拉控制应力下各梁破坏形态、裂缝开裂情况及受力钢筋、体外预应力筋应变变化规律。试验中采用了加载前施加预应力、加载至开裂卸载施加预应力、加载至开裂不卸载施加预应力3种工况,以模拟实际工程中各种状况。最后,参照各国无粘结预应力筋极限应力理论及基于塑性铰的极限状态理论,研究试验梁的正截面抗弯极限弯矩的计算方法。通过对各国无粘结预应力筋极限应力的计算值对比表明,在二次效应影响较小的情况下,体外预应力结构可采用无粘结预应力结构的研究成果。