预应力索-板结构的概念及受力性能分析

介绍了体外预应力结构及悬索结构的发展概况,在此基础上,结合建筑结构的发展方向,提出了一种新的结构型式～预应力索一板结构,并分析了该结构型式的受力性能,说明了预应力索一板结构体系的经济性、适用性．为实际工程中的应用提供参考．     

预应力扁梁-密肋楼盖体系张拉测试及分析

对预应力扁梁-密肋楼盖体系在预应力张拉过程中楼板的变形、预应力混凝土梁的变形和应变进行了现场测试和分析,运用有限元程序对结构的预应力施工过程进行了模拟分析,讨论了预应力扁梁-密肋楼盖体系的预应力效应的建立,指出预应力效应的建立受到楼板平面内刚度的影响。     

预应力扁梁-密肋楼盖体系的受力分析

预应力扁梁-密肋楼盖体系是一种适合于中等跨度以上柱网的楼盖体系,该体系空间作用较强,受力复杂,因此出于结构安全性和适用性要求的考虑,研究该楼盖体系中建立的预应力效应就显得十分必要.针对某实际工程中无粘结预应力扁梁-密肋楼盖体系的预应力张拉过程,现场量测了楼板和预应力混凝土梁的变形和应变,运用有限元程序进行了模拟分析,分析模型考虑了预应力的瞬时损失以及模板支撑的作用,并与现场实测数据进行了比较,讨论了该结构体系中预应力效应的建立情况,指出梁中预应力效应的建立较大程度地受到楼板平面内刚度的影响.在有限元三维实体模型分析的基础上,对楼板平面内刚度的影响进行了进一步的探讨,提出了该体系中梁的预应力效应的简化计算方法.     

水域加热拉索线性膨胀系数测试研究

分析了预应力结构的发展历史和趋势,阐明了预应力索在现代预应力结构体系中的作用和地位,总结了预应力索的分类、性能及国内外对索的研究现状,提出了索的线性膨胀系数研究的重要性,并对利用拉索对结构施加预应力的主要方法(拉索法和支座位移法)进行了总结分析.利用研制的新型拉索线性膨胀系数测试装置——水域加热拉索线性膨胀系数测试仪器,对四种不同类型的拉索:3-9.3mm钢丝绳、工程用钢丝绳、钢绞线、半平行钢丝束,分10组对其线性膨胀系数进行了试验测定和分析,得出了四种拉索的线性膨胀系数,为科研、教学、设计及工程应用分析提供了依据.     

新沂新戴运河大桥设计

新沂新戴运河大桥上部结构为三跨（40m＋70m＋40m）PC变截面连续箱梁,采用三向预应力体系．对其结构特点、预应力体系设计及施工方法进行了阐述分析．     

浅议缓粘结预应力混凝土技术的应用与发展

缓粘结预应力混凝土技术是通过缓粘结剂随时间的固化实现预应力筋与混凝土之间从无粘结逐渐过渡到有粘结的一种新技术,它将无粘结和有粘结两种预应力体系相结合,扬长避短,有效克服了两种后张法预应力体系的质量缺陷.本文通过缓粘结预应力混凝土的构造和机理介绍,分析了它的技术优势,并结合国内的基础研究与工程应用,对该技术的发展提出了展望.     

体外预应力特征及其在加固中的应用

作为后张预应力结构体系的重要分支之一,体外预应力有其固有的特征及优势。笔者对于体外预应力加固时的相关工艺及构造作了总结,为体外预应力的推广及体外预应力加固的实施提供参考。     

钢框架预应力支撑结构拉索截面面积设计方法

为了研究钢框架预应力支撑结构体系中拉索截面面积的取值方法,从理论上对钢框架预应力支撑结构体系的抗侧刚度进行分析,推导出结构体系的抗侧刚度计算公式.钢框架预应力支撑结构体系的抗侧刚度不仅与构件的几何属性和材料属性有关,而且与预应力支撑与水平面的夹角有关,结构体系的抗侧刚度随着层间位移的增大而增大.基于钢框架预应力支撑结构体系抗侧刚度的计算公式,推导出了预应力拉索截面面积设计公式,提出了一种预应力拉索截面面积设计方法,并通过算例验证了提出的设计方法和设计公式的可行性,得到的钢框架预应力支撑结构,可以保证结构体系在设计的外荷载作用下,满足设计对于结构层间位移的要求.     

预应力自平衡索桁架的动力性能分析

预应力自平衡索桁架作为点支玻璃幕墙的支承体系有着广泛的应用,该文研究了这一结构形式的自由振动和强迫振动。考虑温度变化及几何非线性影响,采用连续化理论导出了点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动方程。通过Galerkin方法,将偏微分程转化为常微分方程,并采用L—P法及KBM法对常微分方程进行了求解。结合工程实例分析了温度变化、振幅、外激励等因素对点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系非线性振动的影响。结果表明,点支式玻璃幕墙预应力自平衡索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其非线性振动呈现“硬弹簧”特性。     

装配式高层预应力钢框架-支撑体系性能研究

为了加快我国工业化装配式钢结构发展的进程, 提出了一种实现节点刚性连接的装配式高层预应力钢框架-支撑体系, 通过有限元软件ABAQUS分析, 研究拉索的截面面积、初始预应力度以及柱子的轴压比等参数对高层预应力钢框架支撑性能的影响, 对比分析不同参数下结构的承载能力和刚度退化规律, 得到该结构体系的受力模式和拉索初始预应力的取值准则.结果表明:预应力支撑可以有效地改善结构的受力性能, 与钢框架结构相比, 整体抗侧刚度提高了210%, 极限承载能力提高了54%;拉索的初始预应力度越大, 越可以延缓结构抗侧刚度的初次退化;预应力支撑钢结构体系设计时, 拉索初始预拉力的取值准则为, 在设计的外荷载作用下, 预应力拉索的拉力大于0.     

钢框架预应力支撑结构拉索初始预拉力设计方法

为了研究钢框架预应力支撑结构体系中拉索初始预拉力的取值方法, 从理论上对钢框架预应力支撑结构体系进行分析, 推导出预应力框架支撑结构体系拉索初始预拉力的取值公式, 得到预应力拉索初始预拉力与结构层间位移角之间的关系.采用反弯点法, 推导出预应力框架支撑结构体系的抗侧刚度计算公式, 得到预应力框架支撑结构体系的抗侧刚度与构件的材料属性、截面属性、预应力拉索与水平面的倾角有关, 与拉索的初始预拉力无关.基于推导出的预应力拉索初始预拉力和层间位移角的关系公式, 提出一种预应力拉索初始预拉力的设计方法, 通过算例验证了提出的预应力拉索初始预拉力设计方法的可行性, 保证结构体系在设计的外荷载作用下, 卸载索不退出工作, 而增载索的安全储备提高了30%左右.     

预应力混凝土梁板体系有效翼缘的理论分析及试验

研究了变分法分析预应力框架梁的解析解,结合较为典型的预应力框架结构的试验,探讨预应力混凝土梁的有效翼缘宽度的取值。研究表明:预应力混凝土梁的等效宽度能够描述真实的受力状态,在实际工程中,预应力混凝土要进行短暂状态的应力计算;预应力会改变混凝土楼面荷载的双向传递规律。本文的结果能为预应力混凝土梁板体系的设计及计算提供参考。     

体外预应力加固体系的预应力损失估算

用体外预应力进行桥梁加固的预应力钢筋构造形式及施工方法与常规的体内有粘结或无粘结预应力钢筋有较大差别 ,因此 ,其预应力损失的计算方法也有很大差别。本文利用结构设计原理中的一些理论 ,对此进行详细的分析 ,以保证加固体系的预应力储备 ,使之产生理想的加固效果     

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.     

基于长期损失灰色预测的竖向预应力控制

基于陕西省某连续刚构桥实桥监测系统采集到的桥梁有效竖向预应力长期变化数据,以实测数据作为初始序建立灰色系统理论预测模型GM(1,1),分析竖向预应力损失随时间的变化规律,进行时间非等步距残差修正,提出竖向预应力长期损失预测模型.采用该模型预测竖向预应力长期损失占控制张拉力的比例为7.92%,与实桥监测的7.8%~8.2%基本吻合,表明若采用公路桥规设计张拉力的0.6倍作为竖向预应力施工控制标准,将导致桥梁后期有效竖向预应力达不到要求.建议施工过程中锚下应力控制应充分考虑长期损失效应影响,压浆前锚下有效应力不小于设计张拉力0.7倍为宜.这为竖向预应力施工及无损检测提供了理论依据和参考,对PC混凝土箱梁竖向预应力体系应用发展具有重要的理论意义及实用价值.     

无粘结预应力楼板－异形柱住宅结构体系抗震性能分析

无粘结预应力楼板－异形柱（剪力墙）住宅结构体系将剪力墙、异形柱沿住宅外墙、分户墙和楼、电梯间布置,是一种能实现住户内部自由分割的新型住宅结构体系。为研究该结构体系的抗震性能,依据我国现行结构设计规范,进行了系列结构模型设计,并采用SAP2000对其进行Pushover分析。重点比较了楼板中是否施加预应力、抗震设防烈度、水平力作用形式、房屋层数、楼板中预应力筋对梁的加强作用等因素对该结构体系抗震性能带来的影响。从结构的性能点坐标、结构的力－位移曲线及结构塑性铰的分布和发展等方面来评价结构的整体抗震性能。分析结果表明,该结构体系修建的12层以内的规则对称住宅结构,具有较好的整体抗震性能,能够满足抗震设防烈度为八度和八度以下地区抗震设防的要求。     

无粘结预应力筋的防护与修复

无粘结预应力混凝土结构的耐久性问题是无粘结预应力结构使用的关键问题,但是目前对无粘结预应力筋的防腐蚀研究还不完善,有待于深入和发展.文章介绍了国内外无粘结预应力混凝土结构的发展概况,指出结构使用环境引起的耐久性问题,分析了无粘结预应力筋腐蚀对钢绞线力学性能及结构性能的影响,提出无粘结预应力结构工程的防护与修复的方法与策略,最后指出了无粘结预应力混凝土结构存在的问题及今后的研究方向.     

子牙新河特大预应力桥张拉施工工艺

结合子牙新河特大桥箱形预应力连续梁的施工,介绍一种更加先进的预应力锚固体系——扁锚体系的施工工艺及施工中应注意的事项.     

玻璃采光顶预应力索桁架支承体系动力特性

为了提供玻璃采光顶预应力索桁架支承体系抗风和抗震研究的理论基础,寻求其动力特性主要影响因素及影响量,采用连续化理论研究了其动力特性.以圆形平面玻璃采光顶预应力索桁架支承体系为例,考虑温度变化及几何非线性影响,基于动力学理论建立了该体系非线性振动方程.通过Galerkin方法,将偏微分方程转化为常微分方程,并采用LP法及KBM法对常微分方程进行了求解.结合算例讨论了温度变化、振幅、外激励等因素对玻璃采光顶预应力索桁架支承体系非线性振动的影响.算例表明,预应力索桁架支承体系固有频率随着温度的升高而减小,其自振频率随着振幅发生变化,非线性振动呈现“硬弹簧”特性,非线性自振频率高于线性振动频率,在简谐荷载激励下的稳态振动是稳定的周期运动.     

索支承加固门式刚架静载试验及有限元分析

针对一实际门式刚架厂房结构,基于索支承结构体系及预应力加固方法,提出该门式刚架厂房的加固方案,然后利用ANSYS软件建立了其一榀24 m跨门式刚架有限元模型,对其进行索支承加固仿真分析,研究了索支承方案加固前后门式刚架的特性变化,获得了不同预应力状态下,索支承方案对门式刚架的加固效果。最后设计并实施了该榀门式刚架索支承加固后的静载试验,研究不同荷载下钢梁各节点的应力、挠度及体外预应力拉索变形情况。仿真模型与试验结果表明:提出的索支承结构体系及预应力加固方法能较大地提高结构的承载能力,加固效果显著,加固后该门式刚架厂房结构满足设计要求,有限元分析与静载试验结果基本一致,验证了索支承方案在门式刚架加固中具有相当的适用性。