预应力混凝土起长悬臂梁节点区受力性能的探讨

预应力混凝土悬臂梁曲线式预应力筋锚固于悬臂梁与其下部构件的结合处,从而导致节点区的混凝土应力比较复杂.为了解该部位的应力分布,保证节点的抗裂性能及安全性能,作者对节点区建立实体模型,并模拟实际条件、施加约束和等效荷载,分别对各种不利因素进行了三维有限元应力分析,并根据分析结果进行设计.     

苏州奥体中心体育场看台结构设计

苏州奥体中心体育场看台混凝土结构的抗侧力系统为钢筋混凝土框架+防屈曲约束支撑结构。体育场混凝土结构为超长结构,最大外边线尺寸达800m。对超长混凝土结构进行应力分析,分析时考虑了混凝土收缩、温度变化、徐变应力松弛、混凝土刚度折减、桩基约束刚度和后浇带的封闭时间。通过上述应力分析并配合严格的施工要求,实现了800m超长混凝土结构不设缝、不设预应力筋。看台混凝土结构有三圈框架柱采用了型钢混凝土柱,对型钢混凝土柱与看台斜梁节点、与防屈曲约束支撑节点、与后张拉预应力梁节点、与钢柱脚节点等进行了详细分析与设计,保证了节点受力性能。     

折线先张预应力混凝土箱梁钢绞线弯起区应力分析研究

折线先张预应力混凝土箱梁在弯起区和锚固区的受力性能较复杂,易出现混凝土开裂等现象。通过介绍折线先张预应力混凝土箱梁的施工工艺,并对弯起区的复杂应力状态进行分析,指出折线先张预应力混凝土箱梁的施工注意事项,可为实际工程施工提供理论指导。     

基于分层壳模型的无粘结预应力板柱结构抗冲切性能分析

无粘结预应力板柱结构形式简便、施工效率高,但其节点受力复杂、破坏机理仍有待深入研究。提出采用分层壳模型对该结构节点进行抗冲切性能分析,通过对5个试件进行分层壳模型建模计算和变形分布分析,得出计算结果与试验结果吻合较好,验证了分层壳模型及关键参数的合理性。同时,考虑了预应力筋布筋方式、有效预应力大小和混凝土强度等参数变化对节点抗冲切性能的影响,研究表明:预应力筋布置在靠近板柱节点位置应力增长最快,发挥作用最显著,增大有效预应力和混凝土强度可以提高抗冲切性能。     

预应力混凝土超长悬臂梁的设计分析

本文就预应力混凝土超长悬臂梁应力、变形有限元分析与设计作一研究探讨。     

预应力混合装配式混凝土框架新型节点抗震性能模拟分析

提出一种预应力混合装配式混凝土框架新型节点,利用ABAQUS软件建立1个现浇节点模型、1个预应力直接装配式节点模型和6个预应力混合装配式节点模型,在验证建模方法可靠的基础上,对不同模型进行低周反复荷载下滞回曲线、耗能能力、骨架曲线、延性和刚度退化的对比研究,并分析混凝土强度、耗能角钢强度和厚度对新型节点抗震性能的影响。结果表明,预应力混合装配式混凝土框架新型节点的抗震性能较预应力直接装配式节点有大幅度提升,耗能性能和承载力略低于现浇节点,延性和刚度高于现浇节点;预应力混合装配式混凝土框架新型节点的耗能能力和承载力随预制混凝土梁强度提高而提高,但延性有所下降;提高耗能角钢强度能提高承载力极限和延性,但对耗能性能影响较小;增大耗能钢板厚度能有效提高抗震性能。     

预应力混凝士起长悬臂梁的设计分析

本文就预应力混凝土超长悬臂梁应力、变形有限元分析与设计作一研究探讨。     

无粘结预应力混凝土平板-T形中柱节点抗震性能试验研究

在6个1:1.5缩尺无粘结预应力混凝土平板-T形中柱节点试件的试验基础上,本文对各试件在低周反复荷载作用下的受力过程和破坏特性进行描述,分析了无粘结预应力钢筋应力增量变化特点、板暗梁面筋和节点区附近板暗梁箍筋的应力变化特点,对比了T形柱不同截面参数和不平衡弯矩不同加载方向对该节点抗震性能和不平衡弯矩分配的影响,对该节点的抗震性能进行了评价。试验结果表明,节点的不平衡弯矩主要靠板的弯曲作用来传递,T形柱腹板长度c1对节点的抗震性能和不平衡弯矩分配系数等方面具有决定作用。文中采用隔离体方法对板柱节点进行受力分析,推导了节点剪力传递弯矩系数的计算公式,提出了节点理论抗弯承载力的计算方法。试验结果对工程设计有一定的参考价值。     

预应力混凝土框架自复位节点的抗剪性能试验研究

通过对6组共18个预应力混凝土框架自复位节点进行抗剪性能试验,研究了预应力螺杆轴力、构件连接面尺寸、梁下钢牛腿对抗剪性能的影响,提出了预应力混凝土框架自复位节点接缝抗剪承载力计算公式,并分析了摩剪系数的取值。研究表明:节点抗剪承载力与预应力螺杆轴力呈正相关关系,构件连接面尺寸对节点抗剪承载力影响不明显;使用钢牛腿能提高节点的抗剪性能。     

预应力混凝土大管桩与桩帽连接的轴拔性能和粘结滑移特性

预应力混凝土大管桩与桩帽混凝土之间的粘结性能属于新老混凝土的粘结问题，其粘结强度不仅与管桩和桩帽混凝土的强度大小有关，而且与管桩表面的粗糙度、界面剂的类型以及受力性质有关。在对直径为1200mm的预应力混凝土大管桩与桩帽连接节点进行拔出试验的基础上，分析了连接节点的粘结机理、影响因素和破坏形态，指出随着轴向拉力的增加，环向粘结应力沿管桩埋入深度急剧减小，逐渐出现粘结效应弱化现象，导致管桩和桩帽产生相对滑移，粘结应力减小，峰值内移。根据管桩脱离体的平衡条件和变形条件，从理论上对管桩与桩帽混凝土之间的粘结应力分布、管桩的应力大小，以及与相对滑移之间的关系进行了分析，并导出粘结应力随位置函数呈负指数函数分布，当位置函数为线性函数时，其结果与锚杆的Mindlin弹性位移解在形式上相似。最后，根据新老混凝土粘结性能的研究成果，对预应力混凝土大管桩与桩帽混凝土连接节点极限轴拔承载力计算给出了建议计算公式，与试验结果吻合较好。并提出了在实际工程中管桩与桩帽连接的合理形式。     

高预应力度预应力混凝土框架抗震性能试验研究

现行规范为满足预应力混凝土结构的抗震性能要求,设置了预应力度限值。该限值的过严规定,导致普通钢筋的配筋量增加,易造成节点区钢筋密集,施工及质量控制难度增加,且经济性降低。本文为研究高预应力度预应力混凝土结构的抗震性能,进行了两榀高预应力度预应力混凝土框架的拟静力试验。试验研究结果表明,预应力度对预应力混凝土结构的抗震性能影响较小,高预应力度预应力混凝土框架仍显示出良好的抗震性能。     

不同预压应力下附加阻尼器的装配框架节点抗震性能试验研究

通过对不同预压应力下附加阻尼器的预应力装配式混凝土框架结构中节点试验研究和现浇钢筋混凝土框架结构中节点的低周反复荷载试验,研究了不同预压应力下附加阻尼器的预应力装配框架中节点和现浇钢筋混凝土框架结构中节点的裂缝发展、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及能量耗散与延性等抗震性能指标。试验表明:附加阻尼器的预应力装配框架节点具有良好的抗震性能,提高预压应力在一定程度上可以提高装配节点的抗震性能。     

钢管混凝土柱预应力混凝土梁节点抗震性能有限元分析

在钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点低周反复试验的基础上,采用通用有限元软件ABAQUS建立了适当的有限元模型,研究了不同轴压比、不同预应力值对钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受力性能的影响。结果表明:有限元分析结果与试验结果吻合较好;轴压比和预应力对节点受力性能影响明显。     

腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点的试验研究

提出了一种腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点形式,并通过14个低周反复加载试验,对节点在循环荷载下的力学行为以及耗能特性进行研究,分析钢绞线预应力、螺杆预应力、梁端钢套、螺旋箍筋等参数对于节点性能的影响。试验结果表明,腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点具有震后自动复位、主体结构基本无损、耗能机制明确等优点。梁端的钢套避免了混凝土梁柱在相对转动时的局部受压破坏,而位于梁端腹板的摩擦装置则提供了良好的耗能能力。随着初始预应力的加大,节点的初始刚度、临界张开弯矩加大并具有更强的自定心能力;节点的耗能效果主要受摩擦力的大小控制,预应力螺杆的正应力越大,耗能效果越明显。为保证槽钢的传力和摩擦耗能效果,须加强柱预埋钢板在框架柱中的锚固。     

Experimental study on mechanical properties of pre－stressed underpinning joints

混凝土柱托换节点的梁柱新旧混凝土界面是托换节点受力的关键部位。为提高梁柱界面的承载能力,提出预应力托换节点,通过高强螺栓在梁柱新旧混凝土界面上施加预应力以提高界面的受力性能。进行了10个四面包裹式预应力托换节点及1个对比试件的试验研究,结果表明：托换节点界面承载力随预加应力的增大而增大,基本呈正线性相关;在托换节点的两个方向同时施加预应力将会使托换节点的受力更加合理,其承载力较预应力单方向施加的提高约20%;根据试验结果提出了预应力托换节点的界面承载力计算式,供工程设计参考。     

预应力混凝土生产基本知识问答

1.什么是预应力混凝土?答:预应力混凝土是钢筋预应力混凝土的简称.在构件受到外荷载之前,预先对混凝土施加压应力,当构件受到外荷载作用的时候,其受拉区产生的拉应力部分或全部被预先施加的压应力所抵消,这样就使得构件受拉区的拉应力减小或全部消除,或仍处于压应力状态。构件在承受荷载后就不产生开裂或裂缝很小,构件的抗裂性能改善,刚度增大.这种预先施加压应力的混凝土,就是预应力混凝土.2.预应力混凝土有哪些特点?答:预应力混凝土与普通钢筋混凝土相比,除     

预应力托换节点受力性能试验研究

混凝土柱托换节点的梁柱新旧混凝土界面是托换节点受力的关键部位。为提高梁柱界面的承载能力,提出预应力托换节点,通过高强螺栓在梁柱新旧混凝土界面上施加预应力以提高界面的受力性能。进行了10个四面包裹式预应力托换节点及1个对比试件的试验研究,结果表明:托换节点界面承载力随预加应力的增大而增大,基本呈正线性相关;在托换节点的两个方向同时施加预应力将会使托换节点的受力更加合理,其承载力较预应力单方向施加的提高约20%;根据试验结果提出了预应力托换节点的界面承载力计算式,供工程设计参考。     

装配式预应力混凝土框架节点形式及施工方法研究

为了改善装配式预应力混凝土框架节点的抗震性能,对国内外装配式预应力混凝土框架结构的节点形式进行回顾,总结目前存在的问题和缺陷,在此基础上提出一种新型的装配式预应力混合梁柱节点。以一中节点为例,评价了该节点的抗震性能并阐述了施工过程。研究结果表明:该种节点的耗能能力强,具有良好的抗震性能,同时具有很强的自恢复能力,是一种值得推广的节点形式。     

预应力装配混凝土梁非线性有限元分析

利用ADINA有限元软件对4个无粘结预应力装配混凝土节点进行了非线性有限元分析,并且对分析结果与试验结果进行了对比。结果显示:所采用的分析模型在梁柱缝隙处的开合、应力分布、试件变形和恢复力骨架关系上与试验吻合较好,说明所采用的分析单元和模型有利于详细了解无粘结预应力装配梁的非线性性能和抗震性能。     

新型装配式预应力混凝土框架梁柱节点抗震性能试验研究

新型装配式预应力混凝土框架结构,通过后张预应力钢绞线和预应力螺纹钢筋产生的预压力实现梁柱节点连接。为研究该节点的抗震性能,设计并制作了4个试件,对其进行拟静力试验,分析了其破坏形态、滞回特性、刚度退化、变形能力、承载力及耗能能力,探讨了剪跨比、截面预压应力对其抗震性能的影响,并建立了梁端接缝截面受弯承载力计算方法。研究结果表明：各试件均发生了梁端弯曲破坏,滞回曲线呈反“S”形或饱满“弓形”,位移延性系数均大于3,强屈比在1.07～1.33之间,整体表现出较好的耗能能力、变形能力;剪跨比对节点的抗震性能影响不明显;截面预压应力分布对节点抗震性能有一定的影响,梁端接缝截面均匀受压时,其耗能能力、位移延性等综合抗震性能相对最优。