体外预应力混凝土梁的预应力筋应力增量研究

为了推广体外预应力技术在混凝土结构,特别是在低强度混凝土梁加固中的应用,对12根体外预应力加固混凝土梁展开静载试验。结合模型梁抗弯性能的试验研究,重点分析预应力筋应力增量对抗弯承载力计算的影响。研究成果表明:预应力筋应力增量是影响体外预应力混凝土梁抗弯承载力计算精度的主要因素,试验结果表明,JGJ/T 92—2004《无粘结预应力混凝土结构技术规程》中关于体外预应力应力增量值100 MPa明显偏低,建议修订为170 MPa。     

预应力加固混凝土框架梁体外筋应力增量试验研究

体外筋应力增量是体外预应力混凝土梁强度设计中的一个重要指标.通过对一组单跨框架梁的静载试验,总结了体外筋应力增量随荷载增长变化及其与梁跨中挠度近似成直线关系的规律;论证了由于框架柱对框架梁存在侧向约束的作用,降低了体外筋的有效预应力和应力增量,为体外预应力加固混凝土框架梁的设计提供了一些参考依据.     

体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁受弯性能试验研究

通过体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁静力试验,研究体外预应力CFRP筋加固梁的受弯性能,包括受力过程、破坏形态、延性及CFRP筋应力增量等,分析张拉控制应力、非预应力配筋率和混凝土强度等级对加固梁受弯性能的影响。结果表明:与未加固梁相比,采用体外预应力CFRP筋加固,能显著提高混凝土梁的受弯承载力、整体刚度和极限变形能力,限制裂缝发展;张拉控制应力和非预应力筋配筋率对加固梁受弯承载力影响较为明显,而混凝土强度等级影响较小。基于试验结果,运用现有体外预应力混凝土结构理论,建立了体外预应力CFRP筋加固T形截面混凝土梁受弯承载力计算公式,可供实际工程设计参考。     

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.     

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。     

体外预应力加固混凝土梁的探讨

阐述了体外预应力加固方法的优缺点,对国内外应用体外预应力技术的承载能力、应力增量问题以及摩擦损失的研究现状进行了介绍,指出了体外预应力技术研究现状的不足及未来的发展方向。     

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。     

体外预应力加固混凝土梁试验研究及工程应用

钢筋混凝土梁加固技术正在迅速发展,提出了许多切实可行的加固方法。文章介绍了几种常用的加固方法,重点阐述了体外预应力加固混凝土梁的基本原理及研究现状。对6根简支梁及6榀框架梁进行了体外预应力加固试验,提出了正截面抗弯承载力计算公式、力筋极限应力增量计算公式及挠度计算公式并在天津某展览馆加固改造工程中进行了应用,得到了较好的加固效果。     

体外预应力混凝土结构的性能研究

对体外预应力混凝土的基本概念进行了阐述,对无粘结预应力结构和体外预应力结构极限应力进行了研究,对无粘结预应力结构与体外预应力结构设计要点进行了比较,且对体外预应力在加固中的设计方法进行了总结,最后得出了两种预应力结构体系的不同结论和设计建议。     

体外预应力在混凝土叠合梁抗震加固中的应用研究

以泰山凤凰城娱乐中心结构改造为例,介绍了体外预应力在工程加固中的应用。在体外预应力混凝土叠合梁现场加载实验和理论分析基础上,结合无黏结预应力混凝土梁已有的研究成果,同时考虑混凝土叠合构件的二阶段受力特性,给出了体外预应力混凝土叠合梁变形及最大裂缝宽度计算方法。通过与现场实验结果对比,表明该公式计算精度较高,可用于指导同类工程的加固设计。     

Experimental and theoretical studies on composite steel–concrete box beams with external tendons

Composite steel–concrete box beams with and without external tendons were tested to their ultimate strength. The effects of external tendons on structural performance of composite steel–concrete beams were investigated in detail. Experimental results proved that, due to the action of external prestressing tendons, the ultimate strength of a composite steel–concrete box beam increased by 27.72%, the elastic limit of a composite steel–concrete box beam increased by 29.17%, the stiffness of a composite steel–concrete box beam increased by 54.15% at the failure state, and the deflection ductility of a composite steel–concrete box beam increased by 18.00%. The equation for estimating the stress in external prestressing tendons is established according to the relationship between the stress in external tendons, and the maximum compressive strain of concrete slab. Based on experimental results, a theoretical model for predicting the flexural resistance of composite steel–concrete box beam with external tendons is proposed. The spatial integral method, which adopts the actual stress distribution, is more rational than the conventional equilibrium rectangular stress block model, and is adopted to calculate the interior force on sections. The calculated flexural resistance based on proposed equations has a high level of accuracy, when compared with test results. Experimental and theoretical studies have demonstrated that the composite steel–concrete box beam with external tendons is a promising innovative structure that combines the merits of composite steel–concrete box beams and external prestressing tendons.     

混凝土连续箱梁的体外预应力次内力研究

以锡澄高速公路江阴高架桥跨东横河东幅桥加固工程为研究背景,对体外预应力次内力（次弯矩）的分析计算理论展开研究,研究结果表明,对已有预应力混凝土连续箱梁的体外预应力加固计算中必须考虑体外预应力束产生的二次内力作用,采用等效荷载法计算体外预应力次内力是可行的,计算值与实测值吻合。     

北京工人体育场体外预应力加固方法研究

1986年北京工人体育场经第一次改造后,经过长期使用以及在温度应力的作用下,部分斜梁在梁、柱节点附近存在裂缝,因此采用了体外预应力加固技术对其再次改造,以增加斜梁的抗裂能力和强度。对北京工人体育场看台斜梁采用体外预应力加固的结构体系,确定施加预应力大小的计算原则,转向块的设计以及施工过程和施工工艺进行介绍,表明了体外预应力加固方法的优越性。     

Effective width of a concrete slab in steel-concrete composite beams prestressed with external tendons

The finite element method is applied to evaluate the effective width of a concrete slab in composite beams prestressed with external tendons. The beams studied are simply supported, with external prestressed strands straightly and draped arranged. The effective width for the prestressed composite beams evaluated based on the finite element parametric study is compared with that of plain composite beams without prestressing, and code provisions. The influence of the shear connections on the effective width and the shear slips along the beam span, as well as the incremental stresses developed in the prestressed strands, are analyzed. The behaviors of the external prestressed composite beams subject to the shrinkage and creep in the concrete slab are also discussed.     

采用CFRP筋施加体外预应力的分析

CFRP筋为非金属材料,抗拉强度高和耐腐蚀性好,可以用作体外预应力束来增强混凝土梁。这里探讨了CFRP筋的蠕变、温度膨胀等特性和筋束弯曲的问题及它们在结构设计中的影响;并就采用CFRP筋施加体外预应力的预应力损失做了细致的分析,给出了设计建议。     

体外预应力加固混凝土简支梁非线性分析

体外预应务是当今世界流行的一种后张法无粘结预应力体系。采用参数化数值分析方法，对既有混凝土简支梁加固后的力学特性，进行了全过程的非线性分析研究。     

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%。     

体外预应力加固铁路板梁的试验研究

以体外预应力加固旧桥的应用技术为研究背景,对缺少设计资料的旧板梁进行承载力试验,以试验数据为加固基础对同类型的板梁进行体外预应力加固,并对加固后的试验梁进行加固效果评定。为了进一步对加固后的试验梁进行评定,又进行了200万次的疲劳试验,对评定结果做出进一步的研究和验证。     

体外预应力混凝土桥梁的发展趋势

体外预应力混凝土桥梁有维修及更换方便、旧桥加固不中断交通等优点,被广泛应用于桥梁结构的新建及加固。阐述了体外预应力混凝土桥梁结构的未来发展方向,包括高强度和高性能混凝土材料的应用、预应力筋的材料性能改进及体外预应力结构设计理论的进展。事实证明,体外预应力桥梁结构已成为现代预应力桥梁结构技术的重大发展和新技术标志。