预应力混凝土结构侧向约束影响的分析方法

提出了超静定预应力混凝土结构侧向约束影响系数的概念与计算方法。在分析了现行常规设计方法承载力计算公式之后,建立了通过次轴力考虑侧向约束影响、通过预应力筋两阶段工作原理考虑侧向约束影响、通过重新定义次弯矩考虑侧向约束影响和通过位移荷载考虑侧向约束影响等四种计算分析方法。分析总结了梁端铰接法、柱底铰接法和子柱法等三种通过构造措施考虑侧向约束影响的方法。为合理设计有侧向约束的预应力混凝土结构提供了依据。     

高层后张预应力框架梁施工技术控制

分析预应力张拉模式及等效荷载对框架结构的内力影响,非预应力筋的设计问题、预应力筋穿设及砼烧注阶段注意问题、工程施工中张拉控制方法及预应力损失施工计算分析,预应力的测试结果及张拉参数调整。高层结构预应力的理论计算与其 实际预应力建立值受力状态间有一定的偏差,只有结合测试搞好复杂部位预应力分析,才能搞好预应力施工技术控制。     

预应力杆系结构的张力偏差监测及补偿

为了对使用期的结构预张力变化进行监测和补偿分析,将各类引起预张力松弛的因素描述为杆件原长的变化量,建立预应力杆系结构张力偏差分析的数学模型.基于反映主动索索长变化和测点杆件内力变化关系的线性方程,通过分析该方程解的特性探讨监测点数的确定原则,提出一种根据杆件内力增量方差对主动索索长增量方差的敏感性来选择有效测点杆件的方法.根据测点杆件的内力偏差,推导求解主动索索力偏差或最小二乘估计值的计算公式,建议一个评判被动杆松弛影响大小的指标,提出补偿张力的计算方法.算例分析表明,该方法对于预应力杆系结构的预张力监测和补偿定量化分析是有效的.     

索托结构中拉索预应力水平的优化研究

为研究预应力对索托桁架体系内力和挠度的影响,引入预应力水平概念,对单榀索托桁架结构进行了有限元分析.通过自由度耦合和变刚度弹簧单元来模拟索托节点,考虑预应力摩擦损失对结构性能的影响,对不同预应力水平情况下结构体系的受力性能进行分析.探讨了不同预应力水平下,结构体系变形和构件内力的变化规律,并给出预应力水平控制的参考建议.研究结果表明:采用自由度耦合和变刚度弹簧单元来模拟索托滑移节点的方法收敛性好,能够满足工程计算精度的要求.索的预应力水平在0.4到0.6之间可对桁架挠度和杆件内力起到有效的控制作用,使桁架与柔性拉索协同工作.     

超长钢筋混凝土框架结构温度作用分析

温度应力是超长混凝土框架结构需要考虑的重要问题,文中采用有限元软件ANSYS对某火力发电厂机组主厂房的超长钢筋混凝土框架结构进行了温度应力分析.随着远离地基基础的约束,梁柱的温度内力迅速衰减,实际计算时可只考虑温度作用对底部两层梁柱的影响,当顶层楼板受太阳辐射引起内力时可只考虑顶部两层来计算.温度作用所引起的轴力在底层梁中跨位移不动点附近最大,所产生的弯矩在边跨的梁柱节点附近最大.通过两个方案的比较,说明仅对底层结构形式简单改造可减小温度引起的底层梁的轴力,但往往使得上层梁的轴力和弯矩增大,对底层剪力和弯矩减小不明显.应从整体的结构布置、材料选取等方面综合考虑,才能使温度应力改变明显.     

预应力混凝土结构次内力计算方法

预应力混凝土超静定结构中预应力作用会产生次内力,次内力的产生、计算同主内力有明显的不同,尤其是计算一直是教学与工程实践中的一个难点.本文阐述了次内力计算的基本概念,从计算方法、基本原理、计算路线和适用范围等四个方面比较了常见的预应力计算方法,同时对杆系有限元法计算次内力进行了初步分析,并总结了一些教学体会.最后笔者通过一个简单的力学算例,对几种方法的计算结果进行了比较分析.     

多高层预应力混凝土框架结构侧限影响分析

多高层预应力混凝土框架中框架柱侧向刚度较大时,侧向约束较为明显,张拉梁中预应力筋时,框架柱必将以预剪力的形式"吃掉"部分预加力,可引入侧限影响系数表达框架柱对预应力向框架梁中传递及设计计算的结果.以量大面广的"逐层浇筑,逐层张拉"的多高层预应力混凝土框架为研究对象,提出了多高层预应力混凝土框架侧限影响系数的计算方法,给出了与多高层预应力混凝土框架预应力筋相对应的侧限影响系数的取用方法及进行框架梁设计验算时应注意的相关问题.     

预应力混凝土结构正截面承载力的计算

为保证预应力混凝土(Prestressed Reinforced Concrete,PRC)结构正截面承载力的可靠性,分析了次弯矩和次轴力的产生原理,推导出了预应力混凝土结构两种形式的正截面承载力的计算公式,并进行了讨论.在部分预应力混凝土(Partial Prestressed Concrete,PPC)超静定结构的正截面承载力计算中,必须考虑次弯矩的影响;而对于有侧向约束的结构,则应考虑次轴力的影响.     

局部预应力框架结构整体协同工作的工程实测与分析

本文介绍了西安市西高新区幼儿园预应力框架结构预应力梁反拱的工程实测结果,并与现行计算理论的计算结果相比较,通过对预应力框架的受力分析,提出考虑预应力框架与非预应力框架在次梁及楼板的约束下整体协同工作的结构计算数学模型。     

预应力空间网架结构一次张拉计算法

反复张拉和反复调整预应力杆的内力是目前工程上常用的施工方法，该方法十分麻烦且费时费钱．为此提出了预应力空间网架结构一次张拉计算法，将逐次增加预应力杆的预应力值作为未知数，通过结构力学方法，建立预应力准则方程式并求解之；然后计算每次预应力时各预应力杆的控制值、后张预应力对先张预应力杆的影响值，以及网架结构杆件内力和节点变位，直至最后一次预应力时，得到各预应力杆的最终设计内力值及网架结构的内力和变位．采用本文方法对文中算例的计算结果说明，预应力杆的内力值在预应力张拉全过程中无须调整，可一次性完成预应力施加的操作过程．     

PC连续梁桥弯曲孔道摩阻损失

预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥摩阻损失过大,会导致桥梁结构过早失效或破坏.本文基于赫兹接触理论,探讨了预应力弯曲孔道接触应力的分布规律,分析了预应力弯曲孔道预应力摩阻损失计算理论存在的严重缺陷,指出了预应力弯曲孔道摩阻损失计算公式及其伸长量计算公式的不合理性.假定了几种弯曲孔道接触压应力分布,并对各接触压应力分布情况下的摩阻损失进行了比较分析.PC连续梁桥预应力弯曲孔道摩阻损失的分析,对于大跨度预应力混凝土桥梁结构的设计具有重要的理论价值.     

导线法控制预应力钢束的布置

在预应力混凝土连续梁桥计算机程序设计中,预应力钢束项的描述方法是程序设计中的关键,本文提出用“导线法”控制预应力钢束的数学模型,控制多数少,预应力及二次力的计算符合实际受力状况。     

大跨径PC连续刚构桥施工控制参数敏感性分析

大跨径PC连续刚构桥施工控制参数的变化往往会改变结构的线形与应力状态,从而影响桥梁的合龙精度与最终成桥状态的结构内力。为研究施工控制参数的敏感性,本文以巴河大桥为工程背景,结合有限元方法,借助仿真计算软件,分析主梁悬臂施工过程中材料容重、结构刚度、预应力损失、混凝土收缩徐变、温度、基础沉降等6大主要参数对桥梁结构线形和应力的影响。结果表明:混凝土容重增大会加大主梁下挠,而对梁截面应力无明显影响;预应力损失对主梁的线形影响最大,当预应力损失达到20%时,主梁最大挠度将增加250%;混凝土收缩徐变、环境温度对跨中线形影响最大,而对0#块根部影响较小;基础不均匀沉降对结构的线形影响呈抛物线形式分布,各参数对主梁挠度的影响大于对梁截面应力的影响。     

箱梁竖向预应力张拉力无损检测研究

为有效检测竖向预应力筋的有效张拉力并提高竖向预应力的施工质量,解决箱梁由于竖向预应力损失过大而导致箱梁腹板开裂的工程难题,基于结构动力学理论,视竖向预应力精轧螺纹钢筋外露段为悬臂梁,将锚固段用一个刚臂和两个弹性支承模拟,建立竖向预应力筋的平面弹性支承模型。结合模型试验数据,建立精轧螺纹钢筋张拉力P与平面弹性支承刚度K的非线性关系模型。通过室内模型试验及锚固段刚度增大系数法验证本研究方法的有效性,并进行工程应用。引入竖向预应力张拉力无损检测方法进行箱梁竖向预应力张拉施工质量的监测,张拉力合格率由58.0％提高至968％,有效提高了竖向预应力的施工质量。同时提出了箱梁施工期需要提高锚垫板安装精度的工程措施。     

连续刚构桥钢束张拉次序对预应力损失影响研究

依托预应力顶、底板钢束同时存在的连续刚构桥—老窝河特大桥,选取典型工况,应用有限元软件Midas/civil分析了预应力分批、同步张拉次序的不同对预应力损失的影响。研究表明先张拉顶板束预应力损失略小于先张拉腹板束。在实际工程中可根据现场条件选择合适的预应力张拉方式。     

桥梁逐孔施工结构受力分析与计算

在桥梁工程逐孔施工过程中，体系将发生由简支梁状态到连续梁状态，由悬臂梁到连续梁，由少跨连续梁逐孔延伸到所要求的体系三种转换，同时结构计算图式和内力也发生变化。施工阶段的内力计算不仅考虑逐段施工梁的自重，预加应力，模板支架的支点压力，以及混凝土的收缩、徐变；同时还应考虑施工程序，施工中的支座位移、支座偏差和预拱度等的影响。     

基于混合有限元理论的连续刚构底板崩裂分析

基于目前一些连续刚构桥在张拉底板预应力筋时和运营时易发生底板崩裂和底板裂缝事故这种情况,根据混合有限元的基本原理,给出了混合单元交界上的节点位移约束方程．对一座6跨预应力混凝土连续刚构建立了梁体混合有限元模型并进行了分析,计算得到跨中底板区域实际的受力状况．数值分析表明,该方法具有求解精度较高,单元数量较少的特点．通过计算分析得到底板开裂的主要原因是按桥的立面线型布置形成拱形的底板纵向预应力筋产生的径向力所致,靠近腹板的底板孔道处竖向拉应力较底板其余部位要大．     

考虑结构-水相互作用的连续刚构桥水平地震反应分析

以三水二桥为实例,采用结构有限元法对具有单肢薄壁墩的连续刚构桥进行水平地震反应分析,分析时考虑了桩-土相互作用和结构-水相互作用以及不同水深对结构地震反应的影响。计算结果表明：桩-土相互作用和结构-水相互作用对该种连续刚构桥的抗震是不利的;按反应谱法计算所得桥墩的横向内力较大,按时程分析法计算所得主梁内力和桥墩的纵向内力较大;连续刚构桥抗震设计时应采用反应谱法和时程分析法相结合进行分析,所得的成果和分析结论可供同类桥抗震分析参考。     

波形钢腹板高墩大跨径连续刚构桥动力特性及地震反应谱分析

为研究波形钢腹板曲线连续刚构桥动力特性和抗震性能,利用 MIDAS Civil 建立不同腹板曲线连续刚构桥计算模型,再分别改变桩基边界约束和激励角度,对比分析其自振特性和抗震性能变化规律。计算结果表明:考虑桩土效应时,结构柔度更大,自振周期更长;桩基固结时,波形钢腹板刚构桥竖向刚度减弱,而横向刚度有所增加;桩基约束对波形钢腹板刚构桥振型影响更明显,混凝土桥梁在不同约束时振型变化趋势较为一致;随着地震激励角度变化,控制截面内力均先减小后增大,横桥向则相反,而墩顶和跨中位移相差不大,对比控制截面内力及位移可见,波形钢腹板曲线刚构桥抗震性能更好。     

预应力混凝土连续梁桥孔道摩阻试验研究

后张预应力混凝土连续梁桥预应力损失的准确估算,是防止梁体下挠、开裂的重要保证;孔道摩阻试验是使跨中有效预应力符合设计要求的有效方法。结合具体工程实践,详细阐述孔道摩阻试验的原理、方法、注意事项及实验结果的分析处理。