钢管混凝土拱桥上部结构综合评估方法

为了合理地确定钢管混凝土拱桥上部结构的养护、维修加固方案,考虑钢管混凝土拱桥上部结构的结构特点对其缺损状态综合评价方法进行研究。通过建立缺损钢管混凝土拱桥上部结构多层次评估模型,研究模型中各元素的建议初始权重;构造正态关联函数计算确定无下属层元素评价指标与相应各评价等级的关联度,并考虑指标层及以下层各元素的缺损状态进行权重修正计算;同时与《公路桥涵养护规范》统一,采用关联度及部件评定标度共同表征桥梁的缺损状态。提出针对钢管混凝土拱桥上部结构的评价指标体系和成套评估方法。提出方法较准确评价钢管混凝土拱桥技术状态,为桥梁养护、决策提供科学依据。     

钢管混凝土拱桥上部结构综合评价方法

为了合理地确定钢管混凝土拱桥上部结构的养护、维修加固方案,考虑钢管混凝土拱桥上部结构的结构特点对其缺损状态综合评价方法进行研究.通过建立缺损钢管混凝土拱桥上部结构多层次评估模型,研究模型中各元素的建议初始权重;构造正态关联函数计算确定无下属层元素评价指标与相应各评价等级的关联度,并考虑指标层及以下层各元素的缺损状态进行权重修正计算;同时与《公路桥涵养护规范》统一,采用关联度及部件评定标度共同表征桥梁的缺损状态.提出针对钢管混凝土拱桥上部结构的评价指标体系和成套评估方法.提出方法能较准确地评价钢管混凝土拱桥技术状态,为桥梁养护、决策提供科学依据.     

基于可拓理论对混凝土梁桥的可靠性评价

目的 研究一种适用于钢筋混凝土梁桥的可靠性评价模型,为桥梁的可靠性做出合理的综合评价提供科学客观依据.方法 采用可拓学的理论和方法应用于混凝土梁桥的可靠性评价,建立适用于桥梁可靠性可拓评价的物元模型,通过可拓集合理论及关联函数以及各指标的权重,可以精确确定待评价桥梁可靠性状态的关联度及其所属等级.结果 由关联度的计算结果可得到K2(P0)=-0.62为最大值,由评定准则可知桥梁的可靠性状态等级为Ⅱ级,属于健康状况一般,需要日常的小修保养.结论 可拓理论对混凝土梁桥可靠性进行的分析、预测,对桥梁的可靠性做出合理的综合评价,能够为桥梁的病害防治和维修加固决策提供参考和理论依据.     

预应力混凝土连续刚构桥模糊综合评估法研究

为了准确评估预应力混凝土连续刚构桥的健康状态，提出了基于层次分析法和模糊理论的预应力混凝土连续刚构桥状态综合评估方法。首先采用层析分析法（AHP）建立了预应力混凝土连续刚构桥底层-中间层-顶层的三层状态评估指标体系，确定了各层指标状态和总体评估状态的等级划分，制定了预应力混凝土连续刚构桥状态评估体系中各层指标的定量指标评判标准。其次选择了梯形和半梯形的隶属函数，建立了预应力混凝土连续刚构桥模糊综合评估法的主要步骤，提出了状态评估体系中各层指标常权、变权和评判向量的计算方法，最后将该方法应用在钦江三桥的状态评估中。结果表明：预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法可以评估预应力混凝土连续刚构桥的状态，采用该方法评估的钦江三桥的状态为"优秀"，与桥梁的荷载试验结果一致，评估结果验证了提出的模糊综合评估方法的可行性与有效性。     

预应力钢与高强混凝土组合梁有限元分析

目的研究预应力钢与高强混凝土组合梁从加载到破坏的全过程，分析其力学性能，为工程应用提供可靠的理论依据．方法采用大型有限元软件ANSYS，对预应力钢与高强混凝土组合梁进行了空间非线性分析，在组合梁的有限元模型中，钢梁采用壳单元，混凝土采用体单元，混凝土中的普通钢筋通过单元实常数确定，预应力钢筋采用线单元，预加应力通过单元实常数确定。采用弹簧单元考虑了混凝土翼缘板同钢梁间的滑移；采用非线性材料本构模型关考虑了钢材和混凝土的材料非线性特性．结果计算得到了组合梁在不同加载状态的应力、应变，荷载一变形曲线，预应力钢筋增量曲线，滑移沿梁长分布曲线等，并与试验研究进行了比较．分析表明，高强混凝土和钢材的强度都得到了充分发挥．结论计算结果与已有试验结果较为吻合，因此，可以利用有限元方法研究组合梁的工作性能，代替部分试验研究．     

考虑滑移效应的体外预应力波形钢腹板梁桥的应力增量

体外预应力筋的应力增量在波形钢腹板梁桥理论中至关重要。在已有的应力增量计算方法中,适用于波形钢腹板梁桥的方法相对较少,考虑预应力筋滑移效应的更少。为研究适用于波形钢腹板组合梁体外预应力筋应力增量的计算公式,考虑在转向块处体外预应力筋与混凝土之间滑移效应的影响,通过分析预应力筋的变形和结构整体变形的几何关系,推导出对称荷载作用下的应力增量计算公式。结合现有试验数据,利用Ansys建立了实体模型,使用非线性弹簧单元Combin39来实现预应力筋的滑移效应;并将求得的计算值与试验值和模型值进行比对分析。结果表明：推导的应力增量公式计算值与波形钢腹板组合梁试验值吻合较好,验证了该方法的适用性;考虑滑移效应影响时,结构的整体挠度和应力增量增大,承载能力降低。     

在役预应力梁桥承载能力可靠性评估

根据预应力混凝土桥梁的几何尺寸、材料强度和计算模式不定性系数的统计参数,采用蒙特卡洛方法模拟了预应力混凝土梁桥抗弯承载能力和抗剪承载能力的统计参数;在考虑结构构件抗力、恒载效应、车辆荷载效应、横向分布系数和车辆荷载冲击力的随机性的基础上,建立预应力混凝土简支梁桥的抗弯和抗剪承载能力极限状态方程,采用JC方法计算可靠度指标。对一座既有预应力混凝土桥梁进行承载能力可靠性评估并对影响可靠度指标的随机变量（恒载、车辆荷载、横向分布系数、冲击系数）进行了敏感性分析,结果表明：恒载效应的随机性对可靠度指标影响很小,车辆荷载效应、横向分布系数、冲击系数的随机性对可靠性指标影响较大且依次加大。     

预应力空心板梁桥加载破坏形态有限元仿真模拟

为了全面了解桥梁结构从加载到破坏的变化形态,利用通用有限元软件ANSYS对预应力空心板梁桥结构受力过程的非线性特性进行有限元模拟,分析桥梁的挠度和应力变化规律以及裂缝发展过程。将计算结果与实测结果进行对比,验证有限元模型的可靠性,并通过分析混凝土和预应力钢筋的应力随荷载增加的变化趋势来研究桥梁的应力发展和刚度退化规律。研究结果可为在役桥梁的检测评定和加固维修提供依据,也为预应力混凝土梁桥的极限状态研究和承载能力评估提供依据。     

刚度高温衰变的混凝土箱梁预应力时程损失研究

采用热力耦合计算方法,考虑延火方式、延火时间、钢束型式等参数,通过材料刚度高温衰变的虚拟层截面等效计算,分析了不同型式的混凝土箱梁预应力时程(沿时间变化)损失分布,研究了不同延火方式的预应力时程损失变化率,揭示了刚度高温衰变的混凝土箱梁预应力时程损失规律。结果表明:混凝土箱梁的预应力损失变化率受延火方式、延火时间和钢束型式的影响显著;随延火时间的增加,混凝土箱梁预应力时程损失呈指数型式增大;延火前期混凝土箱梁预应力时程损失增长率大,延火后期混凝土箱梁预应力时程损失增长率小,延火前期和延火后期的时间分界点为40~60min;拟合建立了混凝土箱梁预应力时程损失计算公式,公式简洁。此研究可为火灾下预应力混凝土梁桥的刚度退化及灾后评价提供依据。     

RC、PC、PPC结构统一计算理论

分开裂与未开裂两种状态用应变相容条件计算截面应力与应变，以研究钢筋混凝土梁，预应力混凝土梁和部分预应力混凝土梁的统一计算理论，在分析中考虑了混凝土的收缩徐变特性与预应力钢筋的松驰作用，并与现行的部分预应力混凝土结构设计规范进行了比较，以论证本文理论的正确性与适用性。     

Evaluation method research on prestressed concrete bridges

Considering the construction features of prestressed concrete bridge, the comprehensive evaluation method about the bridge damage conditions are studied. Particular attentions are paid on establishing a muhilevel evaluation model for damaged prestressed concrete bridge, and the evaluation indices of the model as well as the rating standards are defined in the model. A normal relative function about the evaluation indices of each element is developed to calculate the relative degree, and for each element which is no sub-level elements. When evaluating the elements in sub-item level or index level of the model, the weights of elements that are pertained to one element are adopted, taking account of their deterioration degree. At the same time, the dam- age conditions of bridge are characterized by relative degree, element evaluation scale and structural technology mark of bridge, so it agrees with Code for Maintenance of Highway Bridges and Culvers.     

基于 ANSYS 的预应力混凝土空心板梁单元挠度与固有频率的研究

以实桥作为分析模型,应用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝土空心板梁单元的有限元模型。分别采用实体单元和杆单元模拟梁和预应力筋,有效地模拟预应力效应。采用APDL语言进行参数化设计,计算了空心板梁单元在自重作用下的变形与应力,并且进行了梁单元动力性能分析;分别建立了在预应力筋的布置形式、预应力筋分布形式不同情况下梁单元挠度和固有频率与预应力大小的关系曲线,从关系曲线可知预应力筋布置形式及分布形式对梁单元挠度有很大影响,而对固有频率影响不大。     

已服役20年的预应力混凝土空心板梁单元静力承载力试验研究

通过对一根已服役20年的预应力混凝土空心板梁单元静力承载力试验室试验,研究该梁单元在不同荷载工况作用下各个截面的挠度情况和混凝土应变,获得该梁单元的静力承载力情况;同时利用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝上空心板梁单元的有限元模型,分析在不同荷载工况作用下梁截面的挠度和混凝土应变,试验分析结果和理论计算结果进行对比分析,以此进行已服役20年结构的耐久性能评估并对结构整体性能进行评定.     

大型T构桥桥墩抗震动力计算

某高墩大跨T构桥 ,上部结构为预应力混凝土箱形梁 ,桥墩采用钢筋混凝土变截面空心墩 .根据T构桥的结构特点 ,利用空间梁单元进行有限元离散 ,计算了该桥的动特性 ,采用时程分析进行了抗震动力计算得出一些可作为设计依据的有益结论 .     

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.     

摩阻损失在预应力连续梁桥中的分析与研究

在预应力混凝土桥梁中,由于较大的预应力损失而直接影响了结构的受力和变形,使结构过早的失效或破坏,预应力筋与孔道壁之间的摩阻是影响其预应力损失的主要因素之一.以郑州市某三跨连续箱梁桥的摩阻试验为背景,以弯曲通长束为主要研究对象,运用最小二乘法原理和二元线性回归方法计算了孔道摩擦系数μ和管道偏差系数k,同时结合桥梁结构有限元分析程序Midas对实际桥梁在不同摩阻系数下进行挠度和应力计算分析,结果表明:对于弯曲通长束而言摩阻损失对跨中截面处的影响更为显著,同时对该桥预应力施工提出了优化措施,这可以为同类型桥梁预应力张拉施工与计算控制提供参考.     

预应力混凝土空心板简支梁桥抗震性能数值分析

针对地震灾区城市道路桥梁结构的抗震问题,以有限单元法基本理论为基础,采用大型非线性有限元程序MIDAS/Civil和三维有限元法,建立了地震灾区城市道路预应力混凝土空心板简支梁桥动力有限元模型。分析了在E1、E2地震作用下,桥梁结构各控制截面的抗弯、抗剪能力,以及支座厚度和抗滑稳定性等抗震性能。结合理论计算分析结果,提出切实可行的抗震措施,为地震灾区城市道路桥梁结构施工质量控制提供必要的理论指导与技术支持。     

南水北调工程大型预应力混凝土渡槽结构选型研究

分析了总结我国渡槽建设和大跨度预应力混凝土桥梁建设经验，在满足渡槽安全、经济、适用和施工便利要求的条件下，提出了新型的纵向大梁承重兼挡水的大跨度双槽一联单隔墙矩形断面预应力混凝土渡槽