空间曲线长预应力筋摩擦损失计算

现行规范给出的预应力筋摩擦损失计算公式仅适用于平面曲线钢筋的预应力摩擦损失计算,对于空间曲线长预应力筋的预应力摩擦损失计算无明确规定。推导空间曲线预应力筋的摩擦损失计算公式,提出一种分段计算空间长预应力摩擦损失的可靠方法。     

后张连续预应力筋锚固损失精确计算

基于摩擦理论,建立了预应力筋微段平衡方程,利用变形协调条件,推导了桥梁工程中典型的五段式预应力筋的锚固损失解析解,将计算方法推广到n段混合线形的预应力筋,并给出了反摩擦影响长度等于预应力筋全长时锚固损失的计算公式,最后通过算例将本文的计算方法与现行公路桥梁规范和铁路桥梁规范给出的方法进行了对比.结果表明,本文解析方法适用于弯曲角度较大或形状变化较大的预应力筋的锚固损失计算.     

预应力筋线型及预应力内荷载的分布规律

针对二次抛物线不能准确反映预应力筋实际线型特点的事实,提出了采用三次样条插值函数作为预应力筋的布筋线型函数,并在理论上确定了预应力筋反弯点的空间几何位置·根据预应力内荷载的特点,推导了预应力内荷载的计算方法,并应用这种函数精确地确定了预应力内荷载的分布规律·同时,设计了单层单跨预应力钢筋混凝土框架结构,对试件进行了实测,并结合大型ANSYS有限元分析程序进行数值模拟研究·试验结果和ANSYS有限元数值模拟结果相互吻合,验证了预应力筋的线型为三次样条插值曲线及预应力内荷载的分布规律为曲线函数的结论·     

非均布压力作用下纯弯曲孔道预应力摩阻损失

为获得更准确的孔道预应力摩阻损失计算方法,保证桥梁结构设计的有效预应力和桥梁结构的安全运行。本文根据赫兹接触理论,综合考虑摩擦力、接触压力与张拉力间的相互作用,导出了纯弯曲孔道在非均匀压力作用下摩阻损失公式。通过有限元软件分析不同参数对摩阻损失计算值的影响。通过实际工程的摩阻试验探究纯弯曲孔道在非均匀压力下预应力摩阻损失的具体分布规律,并通过规范公式、推导公式的理论计算值与现场实测数据的偏差,验证公式的合理性。结果显示弯曲角度小于120°、摩擦系数为0.2~0.4范围内,推导公式计算值更接近实际情况;随着张拉应力和弯曲角度的增加,利用推导公式计算得到的摩阻损失值更接近实测结果。     

无粘结筋对构件抗弯刚度的贡献分析与研究

采用材料力学方法推导了无粘结预应力混凝土受弯构件抗弯刚度公式,指出无粘结筋对构件抗弯刚度的贡献小于有粘结筋对构件抗弯刚度的贡献,对布筋形式、荷载形式等因素进行了简要分析。     

预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失

对预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失进行理论分析与试验研究,并提出施工过程中减少此项预应力损失的措施。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算

对6根预应力碳纤维(CFRP)布加固钢筋混凝土梁进行了预应力损失和弯曲静载试验,确定了后张预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的剥离-断裂破坏形态,得到了破坏时CFRP布的有效应变.试验结果表明,瞬时预应力损失是总损失的主要部分,而随时间依存的预应力损失仅为初始预应力的2.3%～3.9%.胶体的养护时间对瞬时预应力损失具有一定影响.使用外贴预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁后,其正常使用性能得到明显改善,承载力有较大提高.最后,给出了预应力损失及考虑预应力损失的抗弯承载力的计算模型.计算结果表明,计算值与文献中的试验值吻合较好,使用该计算模型可以有效地预测预应力损失和加固梁的抗弯承载力.     

缓粘结预应力混凝土连续梁预应力损失计算及摩阻力研究

基于缓粘结预应力混凝土两跨连续梁的受弯试验研究,对加载过程中预应力筋的摩阻力进行了分析研究,并计算了缓粘结预应力连续梁的预应力损失。通过分析得出了在预应力损失中孔道摩擦损失起主要作用的结论;对比试验中摩阻力测试值和预应力损失计算值,虽然二者存在一定的差异,但相差并不大,表明试验数据有一定的可信度,为在设计缓粘结预应力混凝土连续受弯构件提供参考数据。     

无粘结预应力混凝土平板的结构性能

现行行业标准无粘结预应力混凝土技术规程JGJ/92- 93 没有对平板结构不同布筋形式的性能作出详细规定;应用等代框架法计算出的无粘结预应力筋随意布置,忽略跨中板带预应力筋的不利作用;在应用有限元等较为精确的方法验算时部分区域不满足抗裂度设计要求.本文应用有限元法并通过模型试验分析布筋形式的影响,并提出合理的布筋形式     

连续梁孔道摩阻试验

大跨度预应力混凝土箱型梁桥需施加的预应力以及施加后在结构中所产生的有效预应力的确定是保证预应力结构安全性能的关键,而相关设计规范中只提供了一般条件下预应力的摩阻损失数据,对于大曲率预应力筋混凝土结构,其孔道摩阻损失都必须进行专门的孔道摩阻试验测试.预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要是因为预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的,由于力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力,进而产生摩阻损失.摩阻损失可分为孔道弯曲影响和孔道偏差影响两部分,孔道弯曲影响的摩阻损失仅在曲线部分加以考虑,而由孔道偏差所引起的摩阻损失在直线段和曲线段均应加以考虑.预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要与预应力钢束与管道壁的摩擦系数μ和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k有关.     

预应力混凝土连续梁桥管道摩阻实验

针对预应力摩阻损失设计参数的规范值一般小于实测值的情况,基于预应力管道摩阻实验原理和实验方法,对某连续梁桥进行纵向预应力管道摩阻测试,并采用最小二乘法对现场测试数据进行分析处理。结果表明,摩阻参数k的设计值与规范值相同,实验值偏大;μ的设计值偏小,需在计算模型中修正。实测预应力筋伸长量与设计理论值的误差小于6%,符合规范要求,验证了实验方法的可行性。该研究可为梁桥施工监控中的应力分析和线形控制提供可靠的对比依据。     

体外预应力筋极限应力的简化计算方法

为了得到一个简捷、实用、可靠的体外预应力筋极限应力设计值的计算公式,结合48片试验梁的试验数据,对常见的九种计算方法进行了评价和分析。基于评价分析结果,首先选取与试验结果相比计算准确度较高且便于应用的计算模式,然后对计算模式进行修正以满足桥梁设计的要求,最终得到一种桥梁体外预应力筋极限应力设计值的计算公式。给出两个体外预应力筋加固钢筋混凝土简支梁桥和预应力混凝土连续梁桥的极限应力计算示例,验证了公式的正确性,可供桥梁加固工程参考。     

基于改进三弯矩方程的钢-混凝土混合变截面连续梁桥钢箱梁段合理长度研究

为简便估算恒载作用下钢-混凝土混合梁变截面连续梁合理钢箱梁长度,基于现有三弯矩方程推导了适用于变截面连续梁的改进三弯矩方程,建立了基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩简化计算方法,并采用MATLAB软件编制了计算程序。构建了不同跨径的变截面钢-混凝土混合连续梁桥标准结构,运用改进三弯矩方程分析了恒载作用下不同跨径钢-混凝土混合连续梁桥关键截面弯矩随钢箱梁段长度变化的规律,建立了主跨跨径150m~300m间钢-混凝土混合变截面连续梁桥钢箱梁段合理长度预估公式。不同跨径的钢-混凝土混合连续梁的墩顶负弯矩和跨中正弯矩均随钢箱梁段长度的增大而减小;主跨跨径150m、200m、250m、300m的变截面钢-混凝土混合连续梁桥钢箱梁段长度与主跨跨径的比例分别为0.35、0.40、0.40、0.45时,主跨跨中正弯矩减小趋势变缓;研究结果表明：基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩计算结果与有限元计算结果的偏差小于10%,可便捷且准确地计算恒载下变截面连续梁弯矩;预估公式计算得到的钢箱梁段合理长度与实桥使用的钢箱梁段长度之间的误差在12.5%以内,预估公式具有良好适用性。     

微分法计算先张法预应力空心板反拱度

将先张法预应力混凝土空心板看作为偏压构件,考虑预应力的轴向力引起的附加弯矩,采用微积分,推导了预应力混凝土空心板反拱度的精确计算理论公式.通过实例计算,将计算结果与一般计算方法的结果进行对比分析.     

手掘式顶进法进洞施工顶进力计算与后背结构力学特性

顶进法施工中,顶进力的计算尤为重要。对于进洞施工埋深随顶进距离变化（洞口有一定坡度）的情况,尚未有相关理论公式,本文推导了洞口带有坡度情况下的顶进力理论计算公式,并与模拟结果进行对比,结果表明推导的顶进力理论计算公式较为准确,反映了洞口坡度对顶进力的影响。对3种不同的后背结构型式受力变形特征进行了模拟计算,结果显示连续墙+钢筋混凝土墙效果最好,连续墙+钢架次之,摩擦桩+钢架最差,采用连续墙+钢架后背结构时需着重注意钢架与连续墙的连接型式。     

斜拉桥索塔锚固区预应力摩阻损失试验研究

为确定结构中的有效预应力水平,对巴东长江大桥索塔锚固区结构中具有多种线形的预应力筋孔道摩阻损失进行了试验研究,介绍了测试原理、方法以及获得的试验成果,并对结果进行了分析.试验获得了不同线形预应力筋在各分级张拉荷载作用下的预应力损失值;采用最小二乘原理,根据测试数据进行回归计算得到了摩阻系数和孔道偏差系数;与中国、美国各相关规范进行了对比,试验发现测试值与规范参考值有一定偏差.对于类似重要工程结构,建议宜采用试验测试方法确定孔道摩阻损失水平.     

预应力锚固损失的计算研究

对由抛物线和直线段通过切点，折点任意连接而布置的预应力筋，从理论上建立了该类预应力筋锚固损失的计算通式，并给出了特定式，完善了规范中有关预应力锚固损失的计算内容。     

预加力对梁的动力影响分析

从一预应力简支梁出发,分析了预加力在梁的振动过程中的变化,采用相关数学物理方法,推导出了预应力梁的自由振动方程以及自振频率公式,并且得出预加力将导致梁的自振频率减少,而偏心距会引起梁的自振频率增长等结论。