PC连续梁塑性设计的极限等效荷载平衡法

对于预应力混凝土连续梁的正截面承载力计算及内力重分布设计,探讨一种概念清楚、计算简捷的方法。提出了"极限等效荷载平衡"的概念,将预应力混凝土连续梁简化为承受轴向力和剩余使用荷载的普通钢筋混凝土梁。给出了极限承载力平衡法的极限承载力计算简图和计算公式。讨论了主弯矩、次弯矩、预应力轴力对极限承载力及塑性内力重分布的影响,对预应力混凝土连续梁内力重分布的试验数据进行了分析,并提出了内力重分布的弯矩调幅系数的建议值。     

有效预应力对无粘结预应力梁受力性能的影响

利用有限元方法,研究了有效预应力对无粘结预应力混凝土梁受力性能和无粘结预应力筋极限应力增量的影响.设计了以有效预应力值为变量的分别承受跨中单点集中荷载以及均布荷载作用的无粘结预应力混凝土梁,利用建立的有限元模型对这些梁进行非线性全过程分析.结果表明,随着有效预应力的提高梁的开裂荷载和开裂弯矩显著提高,若梁破坏时无粘结预应力筋仍处于弹性阶段,则梁的极限荷载和极限弯矩亦显著提高,而无粘结预应力筋极限应力增量逐渐降低.     

缓粘结预应力技术在大跨度混凝土井字梁中的应用

介绍了缓粘结预应力技术在承德市城市展览馆32.4m×33.2m跨周边不规则井字梁中的应用,介绍了井字梁预应力筋的设计计算方法,根据平衡荷载大小计算了预应力次弯矩和预应力反拱,计算了考虑次弯矩后缓粘结预应力混凝土梁的名义拉应力、极限承载力,为缓粘结预应力混凝土梁、特别是大跨度井字梁的设计计算提供参考。     

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。     

竖向及水平荷载下预应力框架调幅的模拟分析

根据曲率力法编制的非线性程序,模拟了十八榀单层单跨有粘结预应力混凝土框架,通过改变框架梁截面相对受压区高度、次弯矩以及加栽方式等因素,初步阐明了影响有粘结预应力混凝土框架内力重分布和弯矩调幅的因素及规律。总弯矩调幅系数随着相对受压区高度∈的增大而减小;同时当∈较大时,次弯矩将有助于调幅能力的提高。有粘结预应力混凝土框架既承受水平荷栽又承受竖向荷栽时,在破坏端的总弯矩调幅系数比相同结构只承受竖向荷载的总弯矩调幅系数要大,竖向承栽力则可能减小。     

长春奥林匹克公园体育场空间曲线环梁的受力分析及预应力应用

空间曲线环梁是多跨等截面连续变标高混凝土梁,虽然外形美观,但受力形态较复杂,在温度和其他荷载作用下易产生较大拉力。空间曲线环梁整体刚度不足,在梁中施加预应力后,会出现较大的内力重分布,对相邻梁柱产生次弯矩,与传统的直线预应力梁或等标高预应力环梁相比具有受力状态复杂、内力重分布较大、设计和施工难度较高等特点。以长春奥林匹克公园体育场顶部空间曲线预应力环梁的设计为例,计算分析了空间曲线环梁在重力、温度、预应力等效荷载及屋盖索膜结构传来的荷载等多种荷载组合下的最不利内力,并考虑了空间曲线环梁在预应力施工前、施工中、施工后的受力情况,分析预应力在空间曲线环梁中的重分布。通过设置直线预应力筋、曲线预应力筋抵抗梁本身的轴拉力和弯矩,改善了受力状态,保证了空间曲线环梁具有适宜的刚度和抗裂性能,为空间曲线预应力环梁的结构设计提供参考。     

预制大悬臂预应力UHPC薄壁盖梁抗弯性能的试验研究

为解决传统混凝土盖梁自重大、难以实现全预制拼装的技术难题,文章提出一种全预制轻型预应力超高性能混凝土(UHPC)大悬臂薄壁盖梁结构,自重减轻40%左右。为探究该结构的正截面抗弯及抗裂性能,结合实际工程,设计一片1∶2大比例缩尺模型并完成全过程加载测试,获得结构的变形、应变、裂缝分布特征及开裂荷载、破坏荷载等关键结果;基于试验结果、UHPC材料的应变硬化特性及法国和瑞士UHPC规范,深入研究结构的初裂弯矩、名义开裂弯矩及抗弯承载力的计算方法。同时,采用ABAQUS软件中的塑性损伤(CDP)模型进行仿真分析,结果表明:新型UHPC盖梁具有良好的受力和变形性能,抗裂性能良好、裂缝具有多元分布特征;根据本文方法计算得到的抗弯承载力和开裂弯矩与试验结果吻合良好,且偏于安全,建议计算初裂弯矩和名义开裂弯矩时塑性影响系数分别取为1.0和2.0;实际工程中适当增加预应力钢筋、减少普通钢筋,有助于提高结构受力性能。     

预应力等效荷载作用下内力计算简化方法

连续式内跨梁的预应力筋由三段抛物线组成 ,张拉预应力筋引起内跨的等效荷载也由方向相反的三区段竖向均布荷载组成 ,由于荷载区段较多 ,给在等效荷载下内力的计算带来了不少困难。本文通过对实际预应力筋线型与假想预应力筋线型分别对应的等效荷载作用下固端弯矩的比较 ,得出了用于计算张拉实际预应力筋引起固端弯矩的等效荷载简化计算公式 ,同时给出了计算张拉实配预应力筋所引起的等效荷载作用下跨中弯矩的过程。本文的思路和方法可用于工程设计。     

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%。     

某机电试验楼预应力厚板扁梁楼盖设计

针对东北林业大学机电试验楼横向柱距和楼盖所承受的竖向荷载较大 ,而结构层高又受到限制这一棘手问题 ,选取了预应力混凝土厚板扁梁楼盖体系 ,介绍了该楼盖体系材料选择、截面选择、预应力工艺选择、预应力筋线型选择、荷载取值与内力计算、扁梁及厚板预应力筋与非预应力筋选配的过程 ,为设计建造同类工程提供了参考。     

圆木削方木的最佳方案

要把一根圆木梁削成矩形截面的方木梁，怎样削才能使其承受的荷载最大呢?我们知道，梁在荷载的作用下，将产生弯曲，使截面的一边受压，一边受拉，这个使梁产生弯曲的内力就是梁的弯矩。设矩形截面梁跨度内截面的最大弯矩为M，则由材料力学可知，该截面上的最大拉应力和最大压应力均为：     

UHPC-T梁抗弯性能试验研究与理论计算

为研究配筋率和预应力对超高性能混凝土T梁(UHPC-T梁)抗弯性能的影响,设计并制作了4根UHPC-T梁与1根普通混凝土T梁,采用三等分点抗弯试验研究了T梁加载破坏的全过程特征,并采用理论公式计算了T梁的开裂弯矩和极限弯矩等关键性能参数。结果表明:配筋率对UHPC-T梁开裂荷载的影响不大; 相同配筋率下,预应力UHPC-T梁的极限承载力约为UHPC-T梁的1.4倍,UHPC-T梁的极限承载力约为普通混凝土T梁的2倍,表明预应力和UHPC均可明显提升T梁的极限承载能力; 与普通混凝土T梁相比,UHPC-T梁裂缝细而密,加载初期最大裂缝宽度发展较慢,裂缝宽度及其数量明显减少; 与UHPC-T梁相比,预应力UHPC-T梁能有效抑制裂缝的生成与发展,表明预应力和UHPC能改善T梁的抗裂性能; 各试验梁跨中正截面混凝土应变与荷载基本呈正比例关系,表明平截面假定同样适用于预应力UHPC-T梁与UHPC-T梁; T梁的理论开裂弯矩和极限弯矩均与相应的试验结果吻合较好,且两者之间的相对误差小于20%,满足工程设计要求。     

预制大悬臂预应力UHPC薄壁盖梁#br# 抗弯性能的试验研究

为解决传统混凝土盖梁自重大、难以实现全预制拼装的技术难题,文章提出一种全预制轻型预应力超高性能混凝土（UHPC）大悬臂薄壁盖梁结构,自重减轻40%左右。为探究该结构的正截面抗弯及抗裂性能,结合实际工程,设计一片1∶2大比例缩尺模型并完成全过程加载测试,获得结构的变形、应变、裂缝分布特征及开裂荷载、破坏荷载等关键结果;基于试验结果、UHPC材料的应变硬化特性及法国和瑞士UHPC规范,深入研究结构的初裂弯矩、名义开裂弯矩及抗弯承载力的计算方法。同时,采用ABAQUS软件中的塑性损伤（CDP）模型进行仿真分析,结果表明：新型UHPC盖梁具有良好的受力和变形性能,抗裂性能良好、裂缝具有多元分布特征;根据本文方法计算得到的抗弯承载力和开裂弯矩与试验结果吻合良好,且偏于安全,建议计算初裂弯矩和名义开裂弯矩时塑性影响系数分别取为1.0和2.0;实际工程中适当增加预应力钢筋、减少普通钢筋,有助于提高结构受力性能。     

悬臂梁桥中铰最佳位置的确定

简支粱桥是中小跨度桥梁的常用结构形式,当跨度较大时,其最大弯矩较大.悬臂梁桥因布置伸臂粱,可使粱的最大正负弯矩值明显减小,从而减少材料的用量.文章针对目前常用的较大跨度的悬臂粱桥进行了分析研究,根据梁最大正负弯矩绝对值相等的条件,分析了两跨悬臂梁桥承受各种荷载情况时的内力,并与简支粱桥进行了对比分析,得出了伸臂梁中铰的最佳位置,为相似桥粱和工程的优化设计提供了一定参考.     

竹、木散装模板的设计计算(续2)

(上接2006年第11期第33页)8.梁底次楞(1)计算简图梁底次楞(80mm×100mm方木)属于受弯构件,门架的支承范围按2000mm考虑,除承受梁底模板传来的均布荷载,还承受梁两侧各850mm宽楼板传来的竖向集中荷载作用,见图6。(2)抗弯强度计算梁底均布荷载的荷载计算表见表5。用于承载能力验算的均布荷载设计值(包括振捣荷载)q10=0.18+6.048+0.277+0.84=7.345kN/m;用于挠度计算的均布荷载标准值q11=0.15+5.04+0.231=5.421kN/m。楼板传来的竖向集中荷载的荷载计算表见表6。表5梁底均布荷载计算表荷载项目模板自重新浇混凝土自重钢筋自重振捣混凝土时产生的…     

锈蚀预应力混凝土梁开裂荷载与刚度计算

参照我国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中适用于预应力混凝土梁的开裂荷载计算公式,引入考虑锈蚀的参数变量来计算锈蚀预应力混凝土梁的开裂弯矩值;以我国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)和《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ 92—2004)中的公式为框架,假定锈蚀预应力混凝土梁开裂后的短期刚度降低系数在锈蚀有粘结预应力混凝土刚度降低系数与锈蚀无粘结预应力混凝土梁刚度降低系数之间随预应力筋锈蚀率线性变化,提出锈蚀预应力混凝土梁短期刚度计算方法。按建立的锈蚀预应力混凝土梁开裂荷载及短期刚度计算方法得出的计算结果与试验结果总体上符合良好。     

后张法预应力箱梁施工工艺探讨

预应力混凝土箱梁可以节约钢材,控制裂缝的开展,增加刚度,减轻自重,能承受很好的动力荷载,保证桥梁的质量,现针对扶沟-项城高速公路清水河大桥工程,详细阐述了25m后张法预应力标准箱梁施工工艺,用于指导类似的后张法预应力箱梁施工。     

非线性阶段预应力次弯矩概念及其在弯矩调幅中的应用

非线性阶段次弯矩的演化,以及承载力极限状态下是否考虑次弯矩的问题一直存在争议。为解决这一问题,拓展了预应力次弯矩的概念,使其能够适用于非线性阶段。运用变刚度法数值模拟了初始次弯矩(M₂)与弹性最大荷载弯矩(M_e)之比为0.15~0.36的15根有黏结预应力混凝土两跨连续梁。基于拓展后的次弯矩概念,提出了以混凝土受压区相对高度、初始次弯矩与弹性最大荷载弯矩之比为影响参数的有黏结预应力混凝土连续梁弯矩调幅公式。采用已有文献中受压区相对高度为0.35的试验梁比较了所提公式和现有的弯矩调幅公式。设计制作受压区相对高度为0.18的两跨预应力混凝土连续梁,获取单调加载下支座反力数据,检验了内力重分布程度较大时所提公式的效果。结果表明,给出的弯矩调幅公式的计算结果偏于安全,且更接近试验结果。     

大跨梁网预应力分区张拉的影响分析

针对长沙百米深矿坑冰雪世界工程中部3×10⁴ m²预应力平台,为了比较分区施工与设计一次成形的差异,基于有限元软件MIDAS/Gen,对其施工全过程进行有限元模拟。在自重荷载作用下,对比了分区施工与一次成形梁的弯矩图;在自重荷载与预应力荷载的共同作用下,对比了梁的弯矩图和梁底、梁顶的应力云图,从工程施工角度提出了分区施工的技术措施。结果表明:梁跨中与支座的总弯矩是相等的,由此说明分区施工模拟分析是可行的;分区张拉施工取得的效果与设计一次成形预应力张拉的效果基本吻合。     

框架边梁受扭开裂事故分析

<正> 通常,钢筋混凝土框架边梁的内力计算包括弯矩、剪力等,当边梁带有外挑悬臂构件时,或当边梁上又有次梁与其整浇时,以及当竖向荷载偏心作用于其上时,边梁所受的扭矩是不容忽视的。图1所示某多层工业厂房局部现浇框架结构平面布置图。在楼层预制空心板上铺钢筋细石混凝土面层直接作用在横向框架梁(KL-2等)及楼面次梁(LL-1)上,而边框架梁(KL-1)则承受着LL-1传来的集中荷载和悬臂板传来的匀布荷载等。显然,框架边梁(KL-1)的内力计算除应包含弯矩、剪力之外,扭矩计算是必不可少的。遗憾的是在设计KL-1时忽视了扭矩的影响,造成在主体结构几乎