大跨度预应力渡槽静力分析

沙河渡槽是我国南水北调中的重要工程,在设计中采用了跨度45 m的大型渡槽.为了给施工和设计提供参考,针对预应力钢筋混凝土能极大提高混凝土结构抗拉抗裂强度的特点,在优化配置预应力钢绞线的基础上运用有限元技术对渡槽的位移和应力进行了计算.计算结果表明,渡槽应力、变形满足设计要求,因此渡槽在静荷载作用下是安全的.     

基于ANSYS的预应力闸墩结构布置研究

采用大型有限元结构分析软件ANSYS对某泄洪闸预应力闸墩9种工况进行计算,了解闸室段的应力、应变分布规律,模拟预应力闸墩的预应力效果.对闸墩锚索的布置形式进行分析,评价各部位混凝土应力状态是否满足设计控制要求,并验证闸室段结构形式的合理性.证明了泄洪闸正常运用时,闸墩施加预应力可有效消除弧门推力在闸墩及锚块上产生的拉应力.但当泄洪闸、厂房永久结构缝设置一道止水时,闸墩支铰区及锚块局部仍存在大于C40混凝土抗拉标准强度的拉应力,左墩锚块部位的最大拉应力为3 172.9 kPa,闸墩支铰区最大拉应力为3 262.2 kPa;设置两道止水时,闸墩尤其是左墩内侧闸墩与底板交接线上部区域存在较大的拉应力,不能满足闸墩混凝土抗裂设计要求,为闸室分缝、结构配筋提供了依据.     

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.     

预应力混凝土构件正截面疲劳抗裂分析

针对预应力混凝土构件的正截面疲劳开裂机理与静力开裂机理的差异.指出了影响疲劳开裂的两个主要参数,即预应力钢筋的有效预应力值与混凝土抗拉疲劳强度随着重复荷载次数增加而逐渐降低,且其降低的程度不可忽略.在混凝土轴心拉-拉与拉-压疲劳试验的基础上得到了疲劳强度折减系数的计算公式,并推导出考虑了疲劳荷载作用而产生的预应力损失增量的计算公式.指出对于大多数允许出现拉应力而不允许出现裂缝的预应力混凝土构件,混凝土的抗拉疲劳强度折减系数应采用由拉-压疲劳试验得出的结果,不可简单地套用规范取值.最后给出了正截面疲劳抗裂分析的实用验算方法,为预应力混凝土构件的疲劳抗裂设计提供了依据,并可为制订有关设计规范所参考.     

半椭圆形薄壳渡槽横向内力分析

普通Ｕ形薄壳渡槽底部槽身内壁拉应力过大,渡槽的抗裂防渗难于满足。而且一般需要设横向拉杆,给特大型渡槽设计带来不便。为此,提出一种不设横向联系杆的半椭圆形薄壳渡槽结构,其槽身拉应力可人为调节,可供有关工程设计参考。     

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。     

缓粘结预应力混凝土梁抗裂和裂缝闭合性能

为便于施工操作保证结构质量.配制出满足后张法有粘结预应力混凝土的缓凝砂浆.通过21根缓粘结部分预应力混凝土梁的抗裂试验和裂缝闭合试验,得到了缓粘结部分预应力混凝土梁在静载条件下的开裂强度和裂缝闭合强度;分析了缓粘结部分预应力混凝土梁在等幅重复荷载作用下正截面疲劳抗裂的S-N曲线.建议实际混凝土构件的抗裂强度折减系数为0.55.对试验梁进行了结构静力计算和疲劳验算,比较了理论计算与试验结果的关系.建议部分预应力混凝土梁的静力计算方法,计算结果与试验结果吻合较好.     

大跨重载预应力陶粒混凝土迭合板的试验研究

本文通过六块实足尺寸的预应力陶料混凝土迭合板的模拟试验,对预应力陶料混凝土装配整体式组合截面的迭合板从强度、变形以及抗裂度进行了试验研究。试验结果表明:在设计荷载下板的强度、刚度、抗裂度及迭合面抗剪性能均能满足规范要求。这种板可以应用于工业与民用建筑中,是一种较好的结构型式.     

预应力型钢混凝土结构受弯构件研究

针对型钢混凝土结构有良好的抗轴心受压性能,但没有明显的抗弯优势这种现象,提出一种新的组合结构型式--预应力型钢混凝土结构,它充分发挥预应力束的高强抗拉性能和型钢混凝土的良好抗弯性能.在受力机理分析基础上提出了新结构承载能力的计算方法,通过具体实例分析比较得出预应力型钢混凝土组合结构具有良好的抗弯性能.     

预应力混凝土多纵梁式渡槽结构布置优化设计研究

结合南水北调中线左岸排水工程预应力混凝土多纵梁式渡槽结构受力特点,提出了增大渡槽跨中区域横向与纵向刚度减小各纵梁竖向挠度差值的优化设计理念,通过梁壳单元三维有限元数值计算,对比分析了传统纵、横梁均布方案与优化设计方案的内力和位移,验证了该设计理念的先进性和有效性;同时结合渡槽三维实体有限元分析,在明确优化方案内力和变形规律的基础上,建立了改进的预应力混凝土多纵梁式渡槽内力计算简化模型,对今后同类工程的设计具有重要的参考价值.     

预制体外预应力混凝土风电塔施工过程监测

分阶变径预制体外预应力混凝土风电塔在钢绞线张拉前,各筒段之间依靠自身重力和摩擦力保持整体性。钢绞线张拉顺序对施工过程中结构受力状态的影响尚缺乏研究。本文采用分层壳单元建立混凝土塔筒的分析模型,模拟了塔筒在钢绞线张拉前及钢绞线张拉过程中的受力状态,并根据分析结果制定了施工方案。同时,采用振弦式应变计对钢绞线张拉过程中关键位置的应变进行跟踪监测。结果显示基于分层壳单元的建模技术所得分析结果和实测结果吻合较好,可以用于预制塔筒的施工过程分析;而且所制定的施工方案合理,结构在钢绞线的张拉过程中保持稳定,可为类似结构提供参考。     

下承式空腹桁架拱渡槽的整体分析

本文从组合结构式渡槽的一般情况出发,考虑槽身与下部承重结构之间的耦合作用,提出了组合结构式渡槽整体分析的两种基本方法:柔度法和刚度法.并针对下承式空腹桁架拱渡槽的构造特点,考虑其平面及空间特性,分析槽身刚度和槽身承载对下承式空腹桁架拱的影响,给出了5种整体分析计算模型.计算结果表明,本文提出的5种计算模型,比日前设计所采用的计算模型合理和经济.     

预应力雁形板屋盖纵向开裂和挠度分析

采用有限元法对雁形板屋盖结构的空间受力特性进行了分析计算，并着重考虑了温度变化对板截面应力的影响。计算结果表明，温度上升在肋梁附近的翼板下部将产生超过混凝土抗拉强度的拉应力，导致雁形板沿纵向开裂，形成贯通板全长的纵向裂缝。同时，建立了裂缝形成后的计算模型进行板的挠度分析计算，计算结果和实际变形相一致。     

拱高跨比对拱式转换层受力性能的影响分析

针对常用转换层结构的优缺点,提出了一种新型的转换层结构——预应力拱式转换层,并利用有限元方法分析了竖向荷载作用下拱高跨比对该转换层受力性能的影响,结果表明：上、下弦杆截面的设计应考虑轴力的影响,由于下弦杆存在较大的拉力,可在下弦杆施加预应力,形成预应力拱式转换层结构,斜腹杆轴压力较大,可采用钢管混凝土,以改善该构件的受力性能,另外还必须适当控制拱高跨比。经分析,拱高跨比取值范围为0.175-0.35较合理。     

哈尔滨西客站轨道层预应力混凝土结构设计

针对靠近支座处集中荷载大的大跨度预应力混凝土结构设计时摩擦损失大的问题,采用对比分析方法提出无粘结预应力筋与有粘结预应力筋混合配筋、分段张拉梁侧锚固以及直线配筋共3种配筋方案,计算结果表明,无粘结预应力筋与有粘结预应力筋混合配筋和分段张拉梁侧锚固方法大幅度减小了预应力摩擦损失,有效控制结构裂缝和挠度．非预应力筋和预应力筋的面积通过改进名义拉应力控制裂缝宽度的方法计算,预应力强度比视为已知条件,可保证框架梁端混合配筋时预应力强度比满足规范的限值．为满足相对受压区高度限值的要求,在梁截面尺寸不变的前提下,建议采用梁端受压区配置一定数量受压钢筋的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.     

预应力活性粉末混凝土-普通混凝土叠合梁疲劳全过程分析

为了推广活性粉末混凝土在桥梁工程中的应用,对预应力活性粉末混凝土（RPC）-普通混凝土（NC）叠合梁疲劳破坏的全过程进行分析. 建立NC、RPC、非预应力筋和预应力筋的疲劳损伤退化模型,结合分段线性法提出预应力RPC-NC叠合梁的疲劳全过程分析方法,并针对考虑RPC抗拉疲劳性能与否这2种情况分别进行计算. 为了验证该分析方法的有效性,对2根预应力RPC-NC叠合梁进行等幅疲劳循环加载,试验结果和计算结果的对比表明,当不考虑RPC抗拉强度时,非预应力筋应力的计算结果明显偏大,导致分析结果过于保守;在考虑RPC抗拉强度的情况下,使用该方法可以较为准确地描述预应力RPC-NC叠合梁的疲劳退化过程.     

预应力碳纤维加固混凝土梁技术问题探讨

用粘结滑移理论解释了碳纤维加固混凝土梁受弯裂缝引起的剥离破坏机理,提出对碳纤维布施加其设计极限拉应变的20%-30%预应力,并合理设置附加锚固可有效抑制剥离破坏的发生。通过试验及对国内试验数据分析,提出了预应力碳纤维加固混凝土梁碳纤维的允许极限拉应变的上限、施加的预应力水平、预应力损失的取值,为工程结构加固提供了一定的参考依据。     

高温环境下预张碳纤维板的锚固性能研究

在桥梁建筑结构的加固中,有时存在一些高温环境,可能会使预应力碳纤维板产生较大的预应力损失,甚至出现碳纤维板的锚夹具夹持不牢而失效的情况.针对此设计了一组预应力碳纤维板试件,在高预应力水平(2 000 MPa左右)、高温环境(85℃左右)下进行应力损失观测;最后进行了碳纤维板的拉伸破断试验.试验观测表明,不计碳纤维板在放张时的短期应力损失,在11 d的高温及高应力双重作用下,预应力碳纤维板的总应力损失不足3%;拉伸破断试验也证实碳纤维板在波形锚中的锚固性能良好.