任意截面无黏结预应力混凝土梁的有限元分析

建立了基于大变形非线性有限元理论的无黏结预应力混凝土梁的计算模型,能够较好地预测任意截面无黏结梁整个加载历史的非线性结构响应.无黏结筋的效应以等效节点荷载替代,由此可按普通有黏结钢筋混凝土梁进行分析,其截面内力由外荷载和无黏结筋等效节点荷载共同引起.利用修正的Rodriguez截面分析模型,混凝土的贡献通过边界顶点定义的梯形单元来实现.导出了任意截面无黏结预应力混凝土梁非线性全过程分析的标准有限元公式.无黏结试验梁的分析计算结果与试验结果吻合良好.     

体外及体内无黏结预应力梁的有限元模拟

为简化无黏结预应力梁的分析过程，利用通用有限元程序建立了体外及体内无黏结预应力混凝土梁
的分析模型.该模型由两类主单元组成，即混凝土梁单元和体外/体内无黏结预应力筋桁架单元这两类主单
元的端部节点用多点约束（MPC）连接.在体外预应力梁的转向块处，或沿体内无黏结预应力梁全跨并以比
较小的间隔处，设置刚度足够大的弹簧单元利用修正的Riks算法跟踪结构的非线性全过程响应.分析结果
表明，二次效应会对体外预应力梁的弯曲刚度和极限承载力产生较大的不利影响，无黏结预应力筋的极限
应力增量随着非预应力筋配筋率的增加而减小.     

无黏结部分预应力混凝土变截面公路桥的有限元分析

在通用有限元分析软件ANSYS中施加预应力的2种方式:分离式和整体式.文章针对整体式详细讨论了建立有限元模型的2种方法:实体分割法和独立建模耦合法.最后,针对平顶山市X017线王村Ⅱ号桥上部结构一变截面无黏结部分预应力混凝土梁,应用整体式施加预应力和独立建模耦合法建立有限元模型,分析其受力全过程.结合实测数据,对计算所得荷载-挠度曲线、截面应变及混凝土应力进行对比,通过对比可知误差在5%以内,验证了本方法的可行性和适用性.     

混合装配无黏结预应力梁试验

为了提高预应力装配结构的耗能能力和抗震性能,对3个混合装配无黏结预应力梁进行了低周反复加载试验研究,考虑了初始预应力度、后穿非预应力筋的强度和面积等参数变化.分析了混合装配梁的恢复力特性、耗能等抗震性能与试验参数的关系,试验结果表明:采用无黏结预应力混合装配的梁,在耗能和承载能力等方面比全预应力装配构件有所提高,构件自恢复能力仍然较强(残余变形小),较大非线性位移下试件破坏较少。     

有黏结预应力FRP筋混凝土梁的抗弯设计

为了研究非预应力钢筋对预应力FRP筋混凝土梁抗弯性能的影响,本文定义了各种破坏模式,推导了相应的承载力计算公式,对抗弯强度的折减系数进行了分析,并通过文献中的试验数据对设计公式进行了校核,最后对体内有黏结预应力FRP筋混凝土梁的抗弯设计提出了建议.     

无粘结预应力GFRP管混凝土梁抗弯承载力计算

目的 为了改善GFRP管混凝土梁的受力性能,增加刚度减小变形.方法 考虑无粘结预应力GFRP管混凝土梁的受力特点,根据构件在不同状态下中和轴位置的不同,确定了4种破坏模式,利用平截面假定和应变变化计算方法,对构件抗弯承载力进行了分析.结果 根据构件在极限状态下的受力特性,考虑中和轴分别位于混凝土板截面和GFRP管混凝土截面两种情况,确定了截面受压区高度,并建立了相应的抗弯极限承载力计算公式.结论 将预应力技术运用到GFRP管混凝土结构中,让预应力筋代替普通钢筋来承担部分荷载,发挥其高强抗拉性能,通过施加预应力,又可以延缓受拉区混凝土过早的开裂,使构件的刚度得以提高,该方法是切实可行的;所建立的抗弯承载力计算公式形式简单,概念明确,便于实际应用.     

无粘结预应力混凝土梁的变形分析

对于无粘结预应力混凝土粱的变形,普遍采用与有粘结预应力混凝土梁相同的方法进行近似计算。由于ANSYS软件功能强大,将其用于无粘结预应力混凝土梁变形的精确分析,并通过实例详细介绍了接触分析法,为无粘结预应力混凝土梁的设计和研究提供一种有效的分析方法。     

无粘结预应力混凝土梁双重非线性有限元分析

为研究无粘结预应力混凝土受弯构件的荷载-变形特性,用平面应力大变形问题的UL列式法,建立直线配索无粘结预应力混凝土T形截面简支梁的有限元模型,混凝土和钢筋分别采用了Ottosen四参数屈服准则和Von-Mises屈服准则的弹性-完全塑性本构关系;由于相对滑移,无粘结预应力钢束简化为随加载过程不断更新的外力边界条件;用弥散式裂缝模型模拟了混凝土的开裂并用Euler-Newton迭代法求解非线性有限元方程组.用2集中力3分点加载的简支梁试验对有限元模型进行验证,计算和试验所得荷载-挠度曲线及预应力钢束应力增量与荷载关系曲线均具有三折线形特征,且较为吻合,表明所建立的非线性有限元模型是合理和实用的;与不考虑几何非线性因素时的计算结果相比,考虑几何非线性计算所得的荷载-挠度曲线比不考虑几何非线性时更接近实测结果,表明在计算中考虑几何非线性很有必要.     

无粘结预应力混凝土梁非线性有限元分析方法研究

无粘结预应力混凝土的计算并不象有粘结预应力混凝土那样,由外荷载引起预应力筋的应变不能根据相应截面的混凝土的应变求得,其应力的计算比较复杂.以有限元理论为基础,提出无粘结预应力混凝土梁的全过程分析模型,并研究编制了计算程序,分析了无粘结预应力混凝土的整个受力过程、变形发展、混凝土及无粘结筋的应力分布状态等.实例计算结果表明,该模型具有较好的精度,可用于工程结构的实际模拟分析.     

无粘结预应力CFRP筋混凝土梁抗弯试验

为了研究无粘结预应力碳纤维增强复合材料（CFRP）筋锚具的锚固性能和无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的受力性能,进行了4根无粘结预应力CFRP筋混凝土梁和2根对比混凝土粱的抗弯试验。结果表明：研发的预应力CFRP筋锚具具有很好的可靠性,无粘结预应力CFRP筋混凝土梁具有较好的受力性能和延性,非预应力钢筋是影响预应力CFRP筋混凝土梁延性和极限荷载最重要的因素;推导的简化公式可以准确地计算无粘结预应力CFRP筋混凝土梁的极限荷载。     

配置HRBF500钢筋的无粘结预应力梁受弯性能试验研究

进行了10根简支梁的受弯性能试验,研究了以HRBF500钢筋作为纵向受拉钢筋的无粘结预应力混凝土梁的破坏特征、预应力增量、受弯承载力以及位移延性。试验研究表明：在达到极限状态之前,试验梁中受拉的HRBF500钢筋均已屈服;梁破坏时,受压区混凝土压碎,破坏较为突然;无粘结预应力筋的实测极限预应力增量与综合配筋指标仍基本成线性关系,但较规范GB 50010-2010中公式的计算值明显偏大,计算值与试验值比值平均为0.35;梁跨中的屈服位移较大,但位移延性较差,位移延性系数平均为1.67,且随综合配筋指标增大,位移延性系数减小。根据笔者及相关文献中的试验结果,分析得到了无粘结预应力筋的极限预应力增量计算的建议公式,当极限预应力增量试验值〈450MPa时,该式的计算值与试验值符合较好。     

无粘结预应力混凝土设计特点及施工技术

重点介绍了无粘结预应力混凝土结构的优缺点、工程应用、受力特点、设计方法,以及耐久性防护措施,并指出在施工过程中需要注意的几个问题．     

硫酸盐腐蚀下混凝土构件受弯承载力试验研究

通过采用替换构件方法进行硫酸盐介质环境中长期工作钢筋混凝土受弯构件试验,分析了混凝土构件腐蚀受力机理和破坏形态,提出了硫酸盐长期腐蚀作用下混凝土构件抗弯承载力计算模式,与试验结果符合良好.     

盐蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力试验分析

将10根钢筋混凝土梁在含盐环境中侵蚀后进行抗弯承载力试验,通过对不同腐蚀程度的梁在简支情况下试压的结果进行对比分析,研究了钢筋混凝土梁在遭受腐蚀的不同时间段内梁的抗弯承载力的变化情况．认为盐蚀钢筋混凝土梁与普通钢筋混凝土梁正截面破坏特征基本相同;初始强度不同的试件耐受腐蚀的程度不同,影响钢筋程度也不同,进而影响试件的宏观性能;钢筋混凝土梁抗弯承载力随盐蚀时间的延长而呈波浪状发展．     

预应力混凝土构件在弯剪扭复合作用下剪扭承载力计算

本文对预应力混凝土构件在弯剪扭复合作用下的剪扭承载力，在试验研究和现有钢筋混凝土构件剪扭承载力设计方法的基础上，提出其当中心作用预应力时的计算公式。所建议的公式对８３个试件的剪扭承载力进行验算，符合程度较好．     

无黏结部分预应力砼受弯构件裂缝宽度计算

结合无黏结部分预应力砼受弯构件的试验成果,提出了与砼结构设计规范^[1]相对应的一套无黏结部分预应力砼受弯构件裂缝宽度计算公式。经与试验结果验证得知,这套公式计算精度较高,可满足工程设计要求。     

浅谈无粘结预应力混凝土施工的质量控制要点

结合工程实例,阐述了无粘结预应力混凝土施工前和施工过程中的质量控制要点,为以后的无粘结预应力混凝土施工积累了一些经验。     

预应力离心方桩的抗弯性能和承载力试验研究

通过预应力离心方桩桩身抗弯试验,研究了这种新型桩的抗弯性能,为制定吊桩方案提供依据,同时提出可以将预应力离心方桩用作基坑支护桩。将预应力离心方桩和预应力混凝土管桩作单桩承载力的对比试验,试验结果及分析表明,预应力离心方桩具有较强承载性能和较好的经济效益,在工程中可以代替预应力管桩使用,也可以同时使用预应力离心方桩和预应力管桩,充分利用它们各自的优点。     

预应力钢筋混凝土梁挠度计算研究

对预应力钢筋混凝土梁挠度的计算,国内外提出了很多计算方法和公式,但这些公式的适用性和准确性值得进一步探讨.对5根预应力钢筋混凝土梁进行静力试验,并将试验结果与我国GB 50010-2002《混凝土结构设计规范》和美国AC I318-99规范中公式的计算结果进行了对比分析.结果表明,GB 50010-2002规范公式的计算结果与梁未开裂时的试验结果比较吻合,AC I318-99的计算公式对开裂后的计算相对准确,但两种规范对处于开裂荷载附近的计算均不是很理想.     

钢筋混凝土梁遭受海水腐蚀后的受弯计算

通过对钢筋混凝土梁的腐蚀试验和力学性能试验,研究了腐蚀后钢筋混凝土梁正截面承载力问题,提出了简化计算公式.