冻融后预应力混凝土受弯性能试验及数值模拟

对5根预应力钢筋混凝土受弯试件经历不同冻融次数后的承载性能展开试验研究,以揭示冻融对预应力钢筋混凝土受弯试件承载性能的影响规律,试验结果表明:随着冻融次数增加,试件受弯破坏过程加快,试件的抗裂性能和极限承载能力逐渐下降,破坏时极限变形能力下降,试件延性降低,具有脆性破坏的发展趋势。应用有限元软件ANSYS对冻融后预应力钢筋混凝土受弯试件的承载性能进行数值模拟,结果表明,数值模拟的荷载挠度曲线与试验结果吻合较好,能较真实地反映冻融后预应力混凝土受弯构件的承载性能。     

冻融后预应力混凝土受弯构件正常使用极限状态分析

试验研究了5根预应力钢筋混凝土受弯试件经历不同冻融次数后的力学性能,通过对实验过程的分析及得到的荷载-挠度曲线,研究遭受冻融作用后预应力混凝土受弯构件使用阶段的跨中挠度随冻融次数的变化规律,参考规范法,将试验得到的开裂弯矩值与理论计算值进行对比,从而得出受冻融影响后的预应力混凝土受弯构件的短期刚度及开裂荷载仍然可以使用规范中的公式进行计算,只不过在计算时混凝土抗拉强度标准值及混凝土弹性模量应采用冻融循环后对应的实际值,研究内容能为我国寒区的预应力混凝土结构的变形验算提供参考。     

冻融后预应力混凝土正截面受弯承载力研究

试验研究了5根预应力混凝土梁经历不同冻融循环次数后的承载性能,通过试验数据及借鉴前人关于冻融后混凝土应力、抗拉强度等力学性能变化的研究成果,参考GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》,得出了经历n次冻融循环后预应力混凝土梁矩形应力图的受压区高度与中和轴高度的比值βn、预应力混凝土梁矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值α′n以及界限破坏时截面相对受压区高度ξb的计算公式,从而给出了冻融后预应力混凝土梁在使用阶段的正截面受弯承载力计算公式;将理论计算值、试验值进行比较后发现,上述计算公式能反映冻融作用后预应力混凝土梁在使用阶段的正截面受弯承载力的一般规律.     

预应力加固混凝土受弯构件的数值模拟

详细介绍了预应力加固混凝土受弯构件中预应力在非线性有限元分析中的模拟方法,以预应力碳纤维布加固混凝土梁为例,采用ANSYS有限元分析软件,对其进行仿真分析,提出了升温法作为模拟对碳纤维布施加预应力的方法,并详细介绍了采用升温法的原理及具体模拟过程.     

预应力索拱构件的受力性能研究

针对郑州国际会展中心展厅钢屋盖的施工阶段需要,将跨中预应力索拱构件单独建模,运用ANSYS对其预应力施加前后的受力性能进行分析,探索劲性格构拱、竖向腹杆和下悬预应力张拉索的内力分布特征,可供工程设计与施工参考。     

受腐蚀钢筋混凝土构件受力性能研究现状

对受腐蚀钢筋混凝土构件受力性能试验研究的现状进行了评述 ,并从理论上分析了其力学性能 ;进一步提出了受腐蚀钢筋混凝土构件受力性能的试验和理论研究方向     

预应力混凝土桥梁腐蚀后的受力性能分析

随着预应力混凝土桥梁腐蚀状况的不断出现,研究其后的受力性能凸显出重要意义。文章首先对相关内容做了概述,分析了钢筋混凝土桥梁腐蚀的机理及其影响因素。在探讨钢筋混凝土结构常见表面防护方法的基础上,研究了其防腐的有效措施。     

预应力碳纤维布加固混凝土受弯构件分析

将碳纤维布进行预张拉后再用于结构的加固 ,以便使碳纤维布可以较早地参加工作 ,使已经存在的混凝土裂缝受预应力后重新闭合 ,使受拉混凝土重新受压 ,从而使其高强度的特点得以发挥     

预应力混凝土受弯构件疲劳性能研究

1引言众所周知,实际运营中的桥梁承受的是车辆荷载的反复作用,从这个意义上讲,桥梁的整个生命期就是车辆等荷载反复作用下的累积损伤过程。在荷载的反复作用下,桥梁结构将发生损伤,甚至破坏,这是一个动态、连续的过程。而目前桥梁的设计方法是按恒荷载、活荷载的最不利情况组合,采用静力强度设计的,显然与实际不符。     

大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形性能参数分析

为研究大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形性能,对已有试验的预应力型钢-混凝土组合梁建立模型,验证建模分析的可靠性。基于分析结果,设计7根大尺度预应力型钢-混凝土组合梁构件,考虑型钢对混凝土区域约束效应的影响,将混凝土划分为"核心"区和"非核心"区,采用不同的本构关系模型,分析其变形性能,探讨型钢含钢量、预应力度、混凝土强度等级等参数的变化对模拟梁变形性能的影响。数值分析结果表明:型钢含钢量和预应力度的增强能够有效地提高构件抗变形性能。提出考虑核心约束效应的预应力型钢-混凝土组合梁新型建模分析方法,为工程实践提供依据的同时,也为大尺度预应力型钢-混凝土组合梁变形设计提供参考。     

预应力混凝土管桩实测与数值模拟优化对比分析

预应力混凝土管桩由于具有施工速度快、施工安全等优势已在软弱土地区被广泛使用。本文结合具体工程,针对地基中桩土相互作用的原理,通过简化桩土单元体竖向相对位移分布模式,引入库仑-摩尔模型,利用FLAC-3D软件对预应力混凝土管桩在竖向荷载下的沉降变化进行模拟,将模拟计算结果与现场静载试验结果进行对比,并模拟不同桩长、不同桩径对桩基沉降的影响,得出桩的最优设计。本文分析方法和结论可为类似工程设计和施工提供依据,便于工程应用。     

高温下无黏结预应力混凝土受弯构件的非线性有限元分析

采用混凝土和钢筋的增量型温度-应力耦合本构模型,在充分考虑高温下无黏结预应力筋总变形协调条件和其对梁单元有限元列式影响的基础上,将无黏结预应力筋内力与未知结点位移共同作为待求列矢,推导高温下无黏结预应力混凝土受弯构件非线性有限元全过程分析的增量有限元格式,建立其高温下非线性有限元计算模型,并提出其非线性有限元平衡方程组的求解方法,编制NAUPCLF非线性有限元程序,并对进行的高温试验及有关试验资料完成实例计算。结果表明,计算数值基本能反映其高温下变形及预应力筋应力的变化规律,计算理论较充分地表现了无黏结预应力混凝土受弯构件的无黏结特性及高温受力特点,可为建立高温下无黏结预应力混凝土受弯构件的耐火极限计算方法、进一步深入研究预应力混凝土结构的抗火性能和完善其基于抗火特性的设计方法提供手段和参考。     

预制混凝土螺旋桩桩头力学特性数值分析

利用有限元分析软件ANSYS对螺旋桩在施工阶段的桩体受力状态进行了分析，并对给定的几种桩头形式进行了对比分析，达到了指导实际的效果，为设计提供了参考依据。     

爆炸荷载下预应力混凝土梁抗爆性能数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA 对预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的力学性能进行数值研究。对4 组预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的抗爆性能进行数值模拟,研究预应力大小和混凝土强度对梁抗爆性能的影响。提取跨中最大位移、残余位移、裂缝形态、钢筋应力和支座附近混凝土剪应力,通过与相同爆炸荷载作用下无预应力混凝土梁的性能进行对比,得到预应力对钢筋混凝土梁抗爆性能的影响规律。     

预应力FRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

对5根以FRP筋为有粘结预应力筋、以普通钢筋为非预应力筋的预应力混凝土梁受弯性能进行试验研究。根据试验结果对预应力FRP筋混凝土梁受力过程、破坏模式及裂缝情况进行了较为详细的研究。测定了梁的极限承载力、变形发展及裂缝分布等情况。试验研究结果表明：与预应钢绞线混凝土梁相比，预应力CFRP筋混凝土梁具有很好的变形能力而极限承载力相差不多，但是预应力AFRP筋混凝土梁承载力较低。通过计算得到的极限承载力、挠度与试验结果吻合较好。     

预应力钢绞线超高强混凝土管桩受弯性能研究

为解决普通预应力超高强混凝土管桩水平承载力低和变形能力差的问题,提出了预应力钢绞线超高强混凝土管桩。通过3种常用桩型6根试件的足尺受弯性能试验、有限元分析,对比了预应力钢绞线超高强混凝土管桩与普通预应力超高强混凝土管桩在抗裂性能、受弯承载力、变形能力及破坏特征等方面的差异。研究结果表明：以钢绞线替代钢棒作为主筋可以有效提高管桩受弯状态下的变形能力和承载力;预应力钢绞线超高强混凝土管桩均以受压区混凝土压碎破坏,而普通预应力超高强混凝土管桩均以预应力钢棒拉断破坏;所建立的数值模型可以合理预测管桩的受弯性能,模拟得到的桩身裂缝分布与试验结果吻合较好。     

预应力型钢混凝土受弯梁的变形性能指标量化研究

为获得预应力型钢混凝土（PSRC）受弯梁的变形性能指标限值,收集涵盖45根受弯破坏PSRC试验梁的样本数据,归纳PSRC受弯梁的全过程破坏特点,将其性能水准划分为6个等级,包含5个性能点,且进行相应的宏观损伤描述。5个性能点分别为开裂点、钢材首次屈服点、名义屈服点、峰值点以及失效点等;以挠跨比为变形性能量化指标,研究了综合配筋指标、换算配筋率、预应力强度比、体积配箍率、配箍特征值以及剪跨比等参数对各性能点挠跨比的影响。结果表明：随着综合配筋指标的增大和预应力强度比的降低,开裂点挠跨比减小;随着换算配筋率、剪跨比的增加或配箍特征值的减小,名义屈服点挠跨比增大;峰值点及失效点挠跨比随各参数的变化,离散程度大。基于试验梁的样本数据库,对不同影响参数多种组合方式的挠跨比进行回归分析,得到了各性能点挠跨比限值的回归表达式。基于回归公式得到的预测值与试验值吻合良好,各性能点预测结果与试验结果比值的均值皆为1.0,标准差在0.14~0.30之间。研究结果可用于PSRC受弯构件的性能化设计和抗震性能评估。     

新型预应力实心方桩抗裂试验有限元分析

介绍了预应力实心方桩的抗裂试验,采用有限元ANSYS软件分析了预应力实心方桩的裂缝发展和最终钢筋和混凝土的应力、应变以及挠度,验证了预应力实心方桩抗裂试验进行非线性分析的可行性,并结合预应力管桩、空心方桩进行了非线性数值分析,以研究在相同桩径条件下,不同桩型对钢筋混凝土预制桩的抗裂性能的影响,得出了预应力实心方桩的自身优势。     

预应力FRP筋混凝士梁受弯承载力研究综述

FRP筋（Fiber Reinforced Polymer Bar）具有高强、轻质、抗腐蚀、耐疲劳等优点。但其弹性模量低,因此可通过施加预应力的方法,克服其抗拉强度难被充分利用的缺点。本文主要是对目前预应力FRP筋混凝土梁的受弯承载力的计算方法进行综述。