无粘结部分预应力混凝土梁的疲劳性能试验研究

通过6片无粘结部分预应力混凝土梁和1片普通钢筋混凝土梁的疲劳试验,研究了这种结构的疲劳破坏形态以及刚度、钢筋应变、混凝土应变随着重复荷载次数的变化规律。研究表明:无粘结部分预应力混凝土梁的疲劳破坏主要是梁内受拉普通钢筋的疲劳断裂引起的,预应力钢筋和受压区混凝土的应力幅较低,一般不会发生疲劳破坏;荷载重复200×104次后,无粘结部分预应力混凝土梁刚度退化明显。文中还给出了无粘结部分预应力混凝土梁疲劳寿命的计算方法,所得计算值与试验值吻合较好。     

预应力混凝土结构疲劳研究综述

系统地综述了预应力混凝土疲劳研究的历史、现状和发展方向，指出目前对预应力混凝土结构疲劳问题进行研究的思路包括：等幅使用荷载下疲劳寿命曲线，疲劳累积损伤理论，并对有待进一步研究的问题进行了讨论，以期为预应力混凝土结构的疲劳研究提供参考。     

预应力混凝土梁疲劳性能研究现状

对预应力混凝土梁疲劳性能的研究进展进行了详细阐述,论述了等幅疲劳荷载下预应力混凝土梁的疲劳性能及疲劳加载后的静力性能,对控制其疲劳破坏形态的影响因素以及在疲劳加载过程中的受力筋应变变化、裂缝开展和挠度变化规律进行了总结。讨论了变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁的疲劳寿命及加载顺序对疲劳寿命的影响,分析了变幅疲劳加载过程中的刚度退化,同时对腐蚀后预应力混凝土梁的疲劳性能进行分析,总结了钢绞线、普通钢筋腐蚀损伤对试验梁疲劳破坏形态、极限承载力及疲劳寿命的影响。在对文献进行总结分析的基础上,根据当前研究所存在的问题,提出了今后预应力混凝土结构疲劳性能研究的方向。结果表明:预应力混凝土梁疲劳破坏始于受力筋疲劳断裂,受压区混凝土一般不会发生破坏,变幅疲劳加载及腐蚀损伤对其疲劳性能有较大影响。     

预应力混凝土在冻融作用下的疲劳性能分析及可靠度研究

试验研究了冻融作用下预应力混凝土结构疲劳的耐久性,提出了冻融作用下预应力混凝土结构疲劳的可靠度概率计算方法.研究表明:低次数的冻融对预应力疲劳并无很大影响,但预应力的大小会对结构可靠度的数值有较大影响.建立冻融作用下预应力混凝土结构疲劳破坏可靠度的公式,可以获得在实际的冻融加疲劳的工况下的可靠度.     

自密实预应力混凝土梁的疲劳性能试验研究

本文通过5根自密实和3根振捣密实混凝土模型梁的疲劳试验对比,研究了自密实部分预应力混凝土梁的疲劳性能,试验表明自密实与振捣密实混凝土梁的疲劳性能没有明显的差异,自密实混凝土梁的疲劳性能略优于振捣密实混凝土梁,但自密实混凝土结构仍可采用振捣密实混凝土结构疲劳理论和计算方法来进行分析。部分预应力混凝土梁的疲劳破坏一般是混凝土疲劳开裂,受拉非预应力钢筋疲劳断裂,一般不会出现预应力钢筋疲劳断裂和受压混凝土疲劳压碎;考虑混凝土的非线性性能计算受拉钢筋的疲劳应力幅值比按初始弹性状态计算受拉钢筋的疲劳应力幅值估计梁的疲劳寿命与试验结果具有更好的吻合性,更适用于自密实或振捣密实混凝土结构的疲劳寿命估计。     

预应力FRP布加固混凝土梁的承载力计算

预应力FRP布加固混凝土梁可充分发挥材料高强度,又能有效抑制构件裂缝和变形的发展,使其在混凝土结构工程加固领域中得到了广泛的研究和应用。虽然国内外对预应力FRP加固混凝土梁的抗弯、抗剪承载力、预应力损失、弯曲疲劳性能、粘结滑移性能、施工工艺、机具、锚固方式等方面进行了研究,但由于组合结构材料本身受力性能的复杂性,仍然有很多问题没有很好地解决。例如：方便快捷的预应力锚具的开发应用,预应力损失的进一步试验研究,温度应力对预应力损失的影响,截面形状对受弯承载力的影响,预应力纤维布加固混凝土梁的刚度计算等问题。     

无粘结预应力筋在低温下疲劳锚固性能试验

介绍无粘结筋———锚具组装件在低温下疲劳锚固性能试验的有关情况。试验结论可以消除人们对于在寒冷环境修建无粘结预应力混凝土结构所存的疑虑 ,从而为推广这一技术铺平了道路     

体内预应力钢纤维混凝土-钢组合梁负弯矩区抗裂及裂缝宽度试验研究

针对混凝土翼板内配置后张有粘结预应力筋的钢纤维混凝土-钢组合梁,提出界面滑移条件下的预应力传递规律和混凝土法向应力计算方法。基于负弯矩作用下7个试件的静力及疲劳试验,建立考虑钢纤维影响和混凝土收缩应力的组合梁混凝土翼板开裂弯矩计算公式。指出影响组合梁混凝土裂缝宽度的因素包括预应力度、配纤率、力比、连接度、配筋率及栓钉间距等;给出考虑上述影响因素的计算最大裂缝宽度经验公式。疲劳试验中,测试构件自振频率随荷载循环的变化规律,运用损伤力学理论建立结构自振频率与损伤度的量化关系。研究结果表明:预应力钢纤维混凝土-钢组合梁带裂缝工作时具有良好的疲劳稳定性,180万次的循环加载损伤度增大约20%。     

体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅分析

利用研发的体外预应力混凝土桥梁结构弹性阶段非线性分析专用程序 ,对几种典型跨径体外预应力混凝土梁桥的体外预应力钢束在汽车活载作用下的应力变幅进行分析。研究了简支梁中结构跨高比、体外预应力钢束与结构的粘结关系、转向块间距等参数对计算结果的影响 ,以及连续梁中施工方案、体内钢束和体外钢束的配束比例、连续跨个数和钢束布置形式等参数对计算结果的影响。同时也与相同条件下的传统体内预应力结构的预应力钢束的应力变化幅度进行比较。这项研究是体外预应力钢束体系疲劳评价研究的一部分。     

无粘结预应力混凝土结构设计研究

对无粘结预应力混凝土结构的研究与发展状况进行了分析,介绍了无粘结预应力混凝土结构的特点,研究了无粘结预应力混凝土结构的设计方法,分析了无粘结预应力混凝土结构的预应力损失、无粘结预应力筋的应力和混凝土的应力的计算公式等。本文研究成果对无粘结预应力混凝土结构的工程设计与施工均具有一定的参考价值。     

无粘结预应力混凝土结构设计研究

对无粘结预应力混凝土结构的研究与发展状况进行了分析,介绍了无粘结预应力混凝土结构的特点,研究了无粘结预应力混凝土结构的设计方法,分析了无粘结预应力混凝土结构的预应力损失、无粘结预应力筋的应力和混凝土的应力的计算公式等。本文研究成果对无粘结预应力混凝土结构的工程设计与施工均具有一定的参考价值。     

预应力混凝土结构在冻融损伤条件下的疲劳寿命预测模型研究

为探索预应力结构在侵蚀环境作用下的工作机理与寿命,研究冻融与疲劳侵蚀环境下结构疲劳寿命的主要因素及相对关系,对15根预应力混凝土梁进行了在不同冻融循环次数后的低周疲劳试验。试验结果显示,预应力张拉水平和冻融循环次数是影响预应力混凝土结构疲劳寿命的主要因素。采用损伤力学方法建立了疲劳寿命与冻融循环过程中相对动弹性模量衰减之间的关系,并建立了寿命预测模型。模型计算结果与实测结果表明,预测寿命和实测寿命相比较为符合。本文的工作是对研究预应力混凝土结构损伤机理和改进预应力混凝土结构耐久性设计等方面的有益探索。     

预制预应力混凝土叠合板无筋叠合面疲劳性能的试验研究

通过静载试验及疲劳试验,研究预制预应力混凝土叠合板无筋叠合面在长期疲劳荷载作用下的粘结性能,以及叠合板整体工作性能.     

疲劳荷载下预应力混凝土梁中钢筋应力重分布的试验研究

疲劳荷载下钢筋应力幅的准确计算对于构件疲劳寿命验算具有重要意义。通过6片同时配有钢绞线和HRB400级普通钢筋的后张有粘结部分预应力混凝土T型梁的试验,研究了疲劳荷载下预应力混凝土构件中预应力钢筋和普通钢筋之间应力分配的发展规律。试验结果表明:截面开裂后,疲劳荷载下两种钢筋应力幅值比(Δσp/Δσs)随荷载重复作用次数的增加基本符合“三阶段”的发展规律,其中第二阶段占绝大部分,且在第二阶段中Δσp/Δσs变化幅度较小,基本处于0.6~0.7之间。最后给出一种考虑了粘结性能差异的钢筋疲劳应力增量的计算方法,计算结果和试验结果吻合较好。本文的研究结果对进一步修编、完善我国的混凝土结构设计规范具有一定的参考价值。     

预应力混凝土弯曲拉-压疲劳性能试验研究

针对高速铁路上预应力混凝土声屏障结构中遇到的弯曲拉-压疲劳状态,进行4片预应力混凝土悬臂板的6个等幅反复荷载作用下的弯曲拉-压疲劳试验。在试验的基础上,给出相应的S-N方程,并将试验结果同其他文献结果进行比较,分析了混凝土的弯曲抗拉疲劳强度、预应力钢筋的有效预应力在反复荷载作用下的损失率。结果表明:混凝土弯曲拉-压疲劳性能优于其轴心拉-压疲劳性能;疲劳荷载作用而产生的有效预应力损失率在3%~6%。研究结果可为预应力混凝土结构的疲劳抗裂设计、分析提供依据。     

有粘结预应力混凝土结构使用阶段预应力钢筋的应力分析

选取某有粘结预应力T梁作为试验梁,在跨中进行原型静载试验,结果表明:有粘结预应力混凝土结构在使用阶段的预应力主要是由注浆后预应力钢筋与砂浆之间的粘结力传递给混凝土,并且由锚具传递给混凝土的部分可以忽略不计;在分级加载的过程中,跨中预应力钢筋应力增量明显大于锚具处预应力钢筋应力增量,有粘结预应力混凝土结构预应力钢筋的疲劳破坏基本不会发生在锚具处。     

粘结层性能对预应力CFRP布加固RC梁疲劳性能的影响

目前,对预应力CFRP布加固损伤梁疲劳性能的研究很少。本试验完善了预应力CFRP布张拉锚固装置,并设计了一套杠杆型疲劳试验加载体系。进行1根预应力硬粘结加固梁和1根预应力软粘结加固梁的疲劳试验,试验结果表明:采用软粘结可以推迟或避免CFRP布剥离破坏的发生。相比于硬粘结层,软粘结层良好的韧性可以在裂缝附近的粘结界面提供更大的剪切变形能力,能有效改善裂缝出现后CFRP布的受力环境,并且使梁的变形能力得到明显的提高。同时,因软粘结的"时滞"特点,在疲劳循环荷载作用下,软粘结层对改善加固梁的刚度特征能发挥有利的作用。     

重载与氯盐环境下混凝土桥梁疲劳损伤当量分析研究

国、省道公路混凝土桥梁因劣化环境及车辆超载导致的结构损伤问题尤为突出,需建立较为实用的混凝土桥梁疲劳损伤分析方法,并能与治超管理相协调。首先提出混凝土桥梁疲劳损伤当量分析方法,以一座预应力混凝土连续箱梁桥为例,研究超载作用下的桥梁疲劳损伤发展规律;在此基础上,考虑氯盐环境下性能退化,以钢筋脱钝时间和保护层胀裂时间作为界限时间点,分析各时间阶段内重载作用下的预应力混凝土桥梁疲劳损伤发展规律。结果显示:车辆荷载与疲劳损伤之间存在着非线性指数发展规律,考虑氯盐与重载作用下的预应力混凝土桥梁疲劳损伤当量参数b_f值的三阶段变化反映了预应力筋锈蚀对结构性能的影响。     

高强钢筋部分预应力混凝土梁疲劳性能研究

通过对采用HRB600钢筋作为非预应力筋的有粘结与无粘结部分预应力混凝土梁进行静载试验和疲劳试验,分析了部分预应力混凝土梁在疲劳荷载作用下的跨中挠度、HRB600钢筋应变、预应力钢绞线应力的变化特点以及疲劳荷载作用对承载力与HRB600钢筋应变的影响。结果表明:HRB600钢筋作为非预应力筋的部分预应力混凝土试件的疲劳性能以及疲劳后静力性能良好,预应力钢绞线的抗疲劳性能良好;HRB600非预应力钢筋的力学性能稳定且变形恢复性能良好;疲劳荷载作用对有粘结试件中预应力钢绞线与混凝土的黏结作用有较大影响。     

无粘结预应力长期监测成果分析

随着预应力技术的发展,预应力损失值的计算问题成为了预应力混凝土结构的重要课题。国内外众多学者对预应力损失进行了大量试验及理论研究,并提出了很多相关理论和计算公式。本文以某办公楼无粘结预应力楼板工程为背景,对无粘结预应力钢绞线的预应力进行了从预应力钢绞线张拉到正常使用近三年的现场长期跟踪监测,意在探求无粘结预应力混凝土结构中预应力损失随时间变化的全过程,为无粘结预应力混凝土结构全过程健康评定奠定基础。