拉压杆模型方法在预应力混凝土锚固区配筋中的应用

拉压杆模型方法(STM)可用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计,并且已经被 FIP、AASHTO 等规范所采纳。但是在国家现行混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)中,并未见到将这种方法应用于预应力混凝土结构设计。在 GB 50010-2002中,关于后张预应力混凝土构件端部锚固区配筋仅是从构造上做出了规定,并不是一种理想的设计方法。在介绍拉压杆模型理论的基础上,给出了能够用于后张预应力混凝土构件端部锚固区配筋设计的拉压杆模型,提出了相应的配筋设计方法,对规范提出合理的修改建议。     

预应力混凝土端锚锚固区配筋方案研究

为了解决预应力混凝土构件端锚锚固区的配筋问题,依据圣维南原理,本文介绍了一种新的预应力混凝土端锚锚固区配筋方案,称为拉压杆模型方法(SIM),并通过试验验证了这种配筋方法的科学性.     

预应力混凝土箱梁底板锚固块构造与受力性能

为了揭示不同构造预应力混凝土箱梁底板锚固块在不同预应力钢束根数作用下受力性能,对几座典型大跨度预应力混凝土箱梁底板锚固块构造进行统计,并通过有限元软件对不同构造的锚固块进行了模拟;分析了锚固块受到预应力筋作用时相应区域混凝土的受力性能;参数化分析了影响锚固块受力性能的因素;对不同预应力束数对应的箱梁底板上、下缘进行配筋,并根据规范进行验算。得到预应力混凝土箱梁底板锚固块张拉预应力钢束时的受力特点,确定了影响锚固块受力性能的关键因素,并给出了合理的底板锚固区配筋形式,可为设计计算同类桥梁的底板锚固块构造提供参考。     

龙湾大桥混凝土双边箱主梁设计计算

以广东省龙湾大桥为工程背景,主要介绍了大跨度斜拉桥双边箱主梁的设计。同时,针对超宽预应力混凝土双边箱主梁斜拉桥的受力特点,应用平面有限元软件及ANSYS程序对其受力进行分析,指出设计时要加强拉索锚固区锚固齿块的构造和配筋等。     

广州市东圃某特大桥加固大吨位端部锚固块有限元分析

锚固块是体外预应力加固中最关键的结构之一,它的应力分布复杂,需对其进行细致详尽的分析,以保证体外预应力加固的安全和有效。以广州市东圃某特大桥的检测与加固设计为背景,通过对体外预应力加固中的大吨位端部锚固块进行有限元分析,给出了端部锚固块在新增混凝土前后的纵向应力、横向应力和竖向应力,并对这些应力计算结果进行分析。结果表明,端部锚固块在新增混凝土后的加固效果是非常明显的;同时发现了端部锚固块在新增混凝土后仍存在一些不足之处,就此提出一些局部加强建议。最后根据有限元分析结果,利用拉-压杆模型进行锚固区的配筋计算。可为体外预应力加固锚固设计提供一些参考。     

基于拉压杆模型的混凝土索塔锚固区环向预应力设计方法

索塔锚固区是典型的D区(应力扰动区),目前国内外对该区域的预应力配筋设计尚无成熟方法。随着拉压杆模型研究的逐步发展,该理论可运用到索塔锚固区。在阐述拉压杆模型设计法一般步骤之后,以重庆轨道六号线二期蔡家嘉陵江大桥为应用实例,通过二次开发拓扑优化方法建立了索塔锚固区的拉压杆模型,依据该模型进行了锚固区预应力设计,并采用数值模型验证了该方法的有效性。     

预应力混凝土内部锚固区拉压杆模型的修正

针对国际预应力协会(FIP)给出的预应力混凝土内部锚固区拉压杆模型的缺陷和不足,基于有限元分析和拉压杆模型基本理论,提出一种修正FIP模型的方法,适用于各种构件尺寸比(b/h)的情况。通过有限元分析,得出构件的内力比F/P与尺寸比b/h曲线。并对FIP模型的应用局限性和模型修正的方法进行讨论。与FIP模型相比,修正后模型中拉杆的内力大小和相对锚具的位置均做出调整,并且按修正后的模型设计配筋,可节约近30%的内部锚固区普通钢筋用量。     

后张预应力混凝土锚固区深化设计

锚固区设计是后张预应力混凝土结构深化设计的一项重要内容。讨论了国内外相关标准对锚固区设计的规定,并在此基础上,结合我国工程应用经验,提出了后张预应力混凝土锚固区的深化设计建议,包括锚固体系的选择、锚固区的设置、锚垫板的布置、锚固区加强钢筋的配置、锚具的封闭与保护等内容。     

预应力混凝土结构端部锚固区的抗裂验算与配筋设计

本文分析了预应力混凝土结构端部锚固区产生纵向裂缝的原因。指出预留孔道削弱了锚固区抗劈裂的能力,成为降低开裂荷载的主要因素。本文提出了验算端部锚固区抗裂性的计算公式和端部横向配筋的计算方法,论述了防止这类裂缝的主要技术措施。文内还给出了算例和主要实验结果。     

缓粘结预应力混凝土梁钢绞线粘结性能试验研究

为研究缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间粘结性能,对3根截面尺寸相同、普通钢筋配筋相同、预应力不同的混凝土梁进行了试验研究,重点研究了不张拉、不锚固钢绞线预应力混凝土梁的荷载-位移关系、裂缝分布规律、最大裂缝宽度随荷载的变化规律、钢绞线内的应力大小、钢绞线与混凝土之间的粘结强度等,与不配预应力筋的普通钢筋混凝土梁和配筋相同的普通预应力混凝土梁的受力进行了对比分析。试验表明,缓粘结预应力钢绞线与混凝土之间有良好的粘结性,粘结强度与混凝土咬合处剪切破坏强度相吻合;利用粘结作用和一定传递长度,不张拉、不锚固钢绞线预应力可以达到1 100MPa以上,考虑承载力检验系数后钢绞线应力设计值可取800MPa;不张拉、不锚固预应力混凝土梁的弯曲裂缝分布与普通预应力混凝土梁基本相同,破坏时端部产生的钢绞线滑动引起沿钢绞线方向的裂缝,进一步证明粘结破坏是混凝土的剪切破坏而非粘合剂破坏。     

《混凝土结构设计规范》修订简介(八)——预应力混凝土结构构件

介绍了新版《混凝土结构设计规范》中预应力混凝土结构构件设计计算、构造方面修订和新增的内容。要点为预应力作用参与相关荷载组合,预应力新材料,裂缝控制及裂缝宽度验算,考虑内力重分布进行调幅的计算,施工阶段验算要求,改进预应力混凝土收缩、徐变损失值计算,预应力混凝土局部承压间接加强钢筋的配置和防止预制预应力混凝土构件端部裂缝的配筋要求,预应力混凝土结构在地震区的应用及抗震设计,以及新增加无粘结预应力混凝土设计规定等。     

浅析混凝土结构设计中受拉钢筋的锚固长度

分析了受拉钢筋的锚固机理,给出了钢筋锚固长度的计算公式,探讨了钢筋锚固长度的修正,介绍了钢筋机械锚固的形式、长度和构造要求,以优化混凝土结构设计中钢筋锚固长度的计算。     

HRB500钢筋的发展与设计施工要点

介绍了HRB500级钢筋的材料性能,列出了HRB500级钢筋工程结构的设计选材、锚固、抗震、连接等方面的主要问题,给出了HRB500级钢筋的具体设计计算方法和施工代换的处理方法。     

弯剪受力下预埋件与后锚固连接设计方法的比较

分析了弯剪作用下预埋件与后锚固两种锚固方式的设计特点,通过一个工程算例的计算结果比较可知,后锚固设计中当考虑全部锚筋参与受剪时,可充分发挥锚筋强度,而且与预埋件设计结果具有可比性。预埋件设计较全面地考虑了多种因素对承载力的影响,对后锚固连接设计有借鉴意义。     

钢管拱架设扣锚系统设计计算

结合具体钢管混凝土拱桥的概况，介绍了扣锚系统的建模与计算，就计算过程中遇到的问题提出了解决办法，以满足设计标准的要求。     

当前无粘结预应力混凝土结构设计与施工中的若干问题

本文指出了当前无粘结预应力混凝土结构设计与施工中存在的若干问题，并对预应力筋锚具组装件的选择；锚固区在结构物中的设置，对组装件的密封要求，停止使用三种不良锚具有及设计中应明确出张拉应力等问题提出了建议。     

夹片式锚具锚垫板系列的尺寸估算——预应力锚固区安全探讨之四

锚垫板和螺旋筋是预应力锚固区的重要预埋件,他们和结构混凝土共同工作,承担锚具传来的巨大集中荷载。市售和工程正式采用的锚垫板及螺旋筋,都应符合认可标准试验。预应力结构物的锚固区,可能只有一个锚具,也可能有分布多样的多个锚具。这个区域的混凝土及锚垫板应力复杂多变,结构设计规范很难提供用之皆准的计算准则。预应力技术发祥于西欧,这里的权威们制订了技术认可标准,产品生产者及结构设计者都严格遵从。锚垫板及螺旋筋的产品设计,不可能完全脱离计算,至少估算是需要的。有限元分析法能探讨锚垫板的应力分布状况,有助于拟订锚垫板的设计。该文依据发布在《预应力技术》2012年第3期上的"预应力锚固区安全探讨之三",拟订了圆形夹片式锚具下配用的锚垫板及螺旋筋系列尺寸,可供产品生产者设计产品之用,也可供工程设计、施工单位参考。该文的估算办法参考了美国PTI标准用于普通钢板加工型锚垫板的计算准则,只用了简单的结构力学和经验参数。该文仅拟订了ф15钢绞线1～37孔锚具的锚下配件。实践经验对预应力技术很重要,该文列出了法国Freyssinet体系、瑞士VSL体系、中国QM、OVM、QVM体系的锚垫板、螺旋筋、波纹管尺寸,可供对照参考。该文考虑了我国铁道部门的相关要求。     

核电站安全壳锚固区局部应力研究

针对核电站安全壳大吨位钢索张拉的结构安全性,用三维有限元方法建立考虑锚具、网格钢筋以及孔道影响的精细分析计算模型,研究了锚固区混凝土的主应力分布状况以及传递机理;同时结合锚固区混凝土局部承压应力分布规律,为优化锚具结构和降低成本提供理论依据。研究结果表明,用网格筋代替螺旋筋可以提高试件开裂承载力并可以有效地控制劈裂裂缝的开展;张拉过程中锚具本身的应力低于材料的屈服应力;锚垫板下侧的拉裂破坏是可能导致核电站安全壳专用锚具在钢索张拉过程中损伤的主要破损类型。     

碳纤维加固混凝土构件端部锚固试验研究

研究碳纤维布加固钢筋混凝土构件内折角处的锚固构造,以解决现行的内折角处锚固构造做法较少且较为复杂的问题。对两种机械锚固（角钢锚固和钢板锚固）、碳纤维布压条锚固及对比试件进行从开始加载到破坏的试验研究,描述试件的破坏过程,分析了荷载-钢筋、碳纤维布应变关系。通过正截面承载力对锚固效果进行评价。结果表明：机械锚固可满足承载...