混凝土早龄期张拉对承载能力的影响

为研究在混凝土早龄期张拉预应力钢束对预制空心板承载能力的影响,以咸宁市某4跨装配式空心板桥为工程背景,该桥第二跨右幅中梁2～5号空心板在龄期为3 d时提前进行了预应力钢束张拉施工。采用MIDAS/CIVIL建立右幅中梁有限元模型,模拟不同张拉龄期并进行承载能力极限状态验算,结果表明在混凝土早龄期张拉钢束会降低成桥后的正截面抗弯承载力,且张拉龄期越早对承载能力的削弱越大,最大降低8.61%。竣工后对该2#～5#空心板进行单梁静载试验:应变校验系数在0.783～0.835之间,挠度校验系数在0.820～0.840之间,卸载后相对残余应变、变位仍能满足弹性状态要求。     

不同强度早龄期混凝土徐变特性试验研究

为了研究各强度等级的早期混凝土徐变特征,测定早龄期混凝土徐变系数计算式,以便为后续预应力混凝土梁分期张拉技术提供技术支持,对各强度的早龄期混凝土开展了多组徐变特性试验测定。本试验用C20、C30、C40及C50四种混凝土强度的试块,距离数据持续的时间为60天,将结果比较后确定了C20~C50混凝土早龄期徐变特征和规律,通过建立时间与徐变系数的关系曲线来得出早期混凝土徐变系数计算公式。     

循环荷载下早龄期张拉预应力梁受弯性能研究

通过对3根使用不同预应力张拉方式张拉的C40钢筋混凝土梁进行受弯性能试验,重点研究了在早龄期分期张拉预应力和28 d张拉预应力作用下的试件梁在承载能力、刚度和挠度上的差异。试验结果表明,张拉龄期越早,试件的开裂荷载、屈服荷载越高,相同挠度下的承载力越强,刚度越大。张拉龄期对试件梁屈服后的承载能力和挠度的改善并不明显。     

预应力部分外包钢混凝土梁基于延性的预应力张拉计算

预应力部分外包混凝土梁是一种预应力新型结构,基于梁截面延性对这种新型预应力混凝土梁在不同张拉控制应力下进行有效预应力推算。试验包括1根未施加预应力的普通组合梁,3根施加不同张拉控制应力的预应力组合梁,通过施加不同张拉控制应力,来研究单调荷载作用下预应力部分外包钢混凝土梁的曲率延性,依据平截面假定和材料的应力-应变关系,进而提出了这种新型复合筋混凝土梁在设定延性值的前提下进行预应力张拉的推算。最终的理论推导与试验结果适用性良好。     

张拉工艺对预应力混凝土桥梁徐变的影响研究

为了保证线路平顺、行车安全,高速铁路对其预应力混凝土桥梁的徐变变形严格限制。影响预应力混凝土桥梁徐变的因素有很多,其中预应力的施加工艺是关键因素之一。通过试验对比方法,研究了张拉批次、张拉龄期(包括初张拉和终张拉)、张拉控制应力这几种因素对预应力混凝土桥梁徐变的影响,得到了一些有益结论。     

预应力混凝土简支梁复合受力性能分析

设计了一个复合受力作用下预应力钢筋混凝土简支梁,将梁侧不同位置和不同数量的普通钢筋替换为等截面面积的预应力筋并对其适当张拉,建立了四种分析方案。利用ANSYS10.0软件对四种方案的有限元模型进行数值模拟分析,获得混凝土梁变形图、混凝土梁裂缝图。通过分析表明,将预应力混凝土梁部分普通钢筋替换为等截面面积的预应力筋并对其适当张拉的配筋形式,与普通预应力混凝土梁相比,提高了预应力混凝土梁的受力性能。     

混凝土梁预应力筋张拉顺序的仿真分析及优化

后张预应力混凝土梁中预应力筋的张拉是基于对称的原则确定张拉顺序的。采用有限元软件ADINA对阜新市博物馆预应力混凝土框架结构中一跨度为54 m的混凝土梁的张拉过程进行仿真分析。根据对称张拉的原则,提出2种张拉方案,分析对比2中张拉过程中梁的变形情况,并与顺序张拉做对比,从而进行张拉顺序的优化。     

早龄期混凝土徐变性能和损伤发展研究

混凝土的徐变性能和损伤发展对于混凝土结构的耐久性有重要影响。混凝土徐变往往是混凝土裂缝萌生的起源,是结构预应力损失及应力重分布的原因。徐变对混凝土性能的影响在混凝土的早龄期阶段更为明显。为此,进行了早龄期混凝土梁的三点弯曲断裂和徐变试验,来揭示早龄期混凝土梁的徐变发展规律以及徐变对混凝土损伤发展的影响。之后,从细观层面对混凝土梁的徐变及损伤发展进行了数值模拟,并得到了混凝土梁裂缝扩展的过程。试验和数值模拟结果表明早龄期混凝土更容易发生徐变变形;低应力水平下的徐变没有对早龄期混凝土的损伤发展产生明显影响;混凝土徐变产生的微裂缝出现在水泥砂浆与骨料颗粒的交界面处。     

早强掺合料在铁路预应力混凝土中的应用研究

通过对比普通粉煤灰、矿粉和早强掺合料对混凝土强度发展规律的影响,并通过弹性模量和徐变等性能试验,验证提高箱梁混凝土早期强度,缩短张拉周期的可行性。研究结果表明:采用早强掺合料配制高性能混凝土,早期强度和弹性模量满足张拉要求,但早期张拉会造成混凝土徐变成倍增加,因此不建议预应力结构提前张拉。     

固化期间缓黏结预应力混凝土梁承载力的试验研究

为了探明固化期间缓黏结预应力混凝土梁的承载能力,制作了5根长3 300 mm、截面300 mm×400 mm的缓黏结预应力混凝土梁,每根梁直线布置3根缓黏结预应力钢筋,进行梁的抗弯承载力试验。首先将预应力混凝土梁分批次进行预应力钢筋张拉,然后分2批进行梁的承载力性能试验。在进行预应力钢筋张拉及承载力试验时采用邵氏硬度计测量试件缓黏结剂的固化程度。在抗弯承载力试验过程中,通过监测梁挠度、预应力钢筋两端的压力变化、裂缝分布等指标,探明预应力钢筋与混凝土之间的传力机理及梁的承载能力。结果表明:张拉时缓黏结剂固化程度对梁的开裂荷载影响较小,对极限荷载影响较大;缓黏结剂固化度低时,张拉的试件梁具有良好的力学性能;缓黏结剂未完全固化、预应力混凝土梁提前受荷时,其承载能力降低。     

昆明新机场航站楼无黏结预应力结构设计与张拉

昆明新机场航站楼部分梁采用双向无黏结预应力技术.通过精确的温度应力计算,指出无黏结预应力梁配筋原则,以及主梁、次梁、楼板的预应力配筋方案.施工中重点控制预应力筋张拉顺序,即先张拉楼板预应力筋,后张拉楼面梁预应力筋,由中间向外基本保持对称张拉的顺序,最大程度避免预应力损失.张拉过程中通过张拉力和伸长值的双指标控制,有效控制了超长混凝土结构的裂缝.重点介绍了张拉伸长值的计算及测量.     

后张法预应力混凝土空心板梁张拉有限元分析

预应力张拉是预应力混凝土构件施工的重要环节。为考察预应力张拉次序对混凝土体的影响，本文利用大型有限元软件ANSYS对30m装配式后张法预应力混凝土空心板梁的张拉试验进行了有限元仿真，并探讨了在各种不同的张拉次序下空心板粱应力及变形的变化规律。根据仿真计算结果给出了合理的预应力筋张拉次序。     

混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真北大核心

针对目前混凝土结构温控仿真及评价中存在缺乏考虑早龄期拉伸徐变的问题,建立了考虑多因素影响的拉伸徐变系数预测通式,开发了考虑拉伸徐变效应的混凝土温控仿真程序。利用拉伸徐变试验成果,对代表性的徐变系数预测模型,即CEBFIP90模型、ACI模型及双幂模型进行了参数识别、规律分析及模型修正后,用于混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真。通过有限元算例,分析拉伸徐变对早龄期混凝土表面应力场的影响,结果表明拉伸徐变能有效减小早龄期混凝土表面拉应力值和改善表面应力场分布,对温控防裂有利。     

混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真

针对目前混凝土结构温控仿真及评价中存在缺乏考虑早龄期拉伸徐变的问题,建立了考虑多因素影响的拉伸徐变系数预测通式,开发了考虑拉伸徐变效应的混凝土温控仿真程序。利用拉伸徐变试验成果,对代表性的徐变系数预测模型,即CEBFIP90模型、ACI模型及双幂模型进行了参数识别、规律分析及模型修正后,用于混凝土早龄期拉伸徐变的预测与仿真。通过有限元算例,分析拉伸徐变对早龄期混凝土表面应力场的影响,结果表明拉伸徐变能有效减小早龄期混凝土表面拉应力值和改善表面应力场分布,对温控防裂有利。     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁正截面受弯承载力计算方法

国内外已有试验研究表明,有粘结预应力FRP筋混凝土梁的破坏模式包括界限破坏、受压破坏与受拉破坏三种。在我国现行规范中尚无关于预应力FRP筋混凝土梁的设计规定,在ACI440.4R-04规范中虽有相关的规定,但其针对的是截面受拉区仅配置预应力FRP筋的混凝土梁。对截面受拉区同时配置预应力FRP筋和非预应力钢筋、预应力FRP筋和非预应力FRP筋这两种混合配筋形式下的有粘结预应力FRP筋混凝土梁的正截面抗弯承载力计算方法进行了研究。基于受弯截面的极限状态分析,分别提出了三种破坏模式下正截面抗弯承载力的计算公式。为了验证公式,进行了6根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的单调静力试验以及基于ANSYS软件的非线性有限元参数分析。应用建议公式对课题组及国外完成的48根有粘结预应力FRP筋混凝土梁的试验结果和6根梁的参数分析结果进行了计算与对比,计算值与试验结果和参数分析结果吻合较好。     

早龄混凝土的压缩与拉伸徐变及其研究现状

早龄混凝土的拉伸、压缩徐变规律及其结构徐变应力计算方法是对早期裂缝进行有效预测并控制的关键。既有的徐变研究主要侧重于成熟混凝土,而早龄混凝土徐变相关的科学研究还有待进一步深入。对早龄混凝土的压缩和拉伸徐变研究成果、测试方法及其徐变应力计算方法进行了详细综述。研究表明:目前混凝土早龄期拉伸、压缩徐变试验测试尚无规范可循,相关试验数据较为缺乏;混凝土早龄期徐变预测模型基本未考虑其在低应力水平下的非线性性质;早龄混凝土结构非线性徐变应力理论分析方法亦不尽完善。基于系统试验研究和固化徐变理论建立混凝土非线性徐变理论模型,对早龄混凝土结构采用同时考虑受拉和受压不同应力松弛特性的非线性徐变应力理论计算方法,应可提高早龄结构的有限元仿真精度。     

预应力度对预应力混凝土梁徐变曲率影响试验研究

通过对四根跨度为7.5m、预应力度不同的预应力混凝土简支梁进行长期加载,对试验梁的跨中截面徐变应变和徐变挠度进行定时观测,绘制试验梁的徐变应变系数和徐变挠度系数时程曲线,并进行对比分析。根据试验梁不同时段跨中截面不同高度处的应变徐变实测值,验证试验梁长期荷载作用下平截面假定,指出徐变作用引起截面中和轴的移动情况。以梁的徐变应变模型为研究对象,推证全预应力梁的徐变曲率系数大于徐变应变系数,部分预应力梁徐变曲率系数小于徐变应变系数,验证试验结果。推导不同预应力度的梁徐变挠度系数和徐变应变系数间的数值关系表达式,与试验结果及GB 50010—2002、JTG D62—2004等对试验梁徐变挠度系数和徐变应变系数间数值关系计算结果进行对比分析,建立考虑预应力度影响的梁徐变挠度计算公式。     

国家会展项目D0区预应力转换梁施工阶段分析

中国博览会会展综合体(国家会展)项目D0区第4层转换梁采用后张有粘结预应力技术,由于梁截面大、跨度大、上部荷载大且施工工期紧,该转换梁需分批次张拉。考虑4种不利状态下的施工阶段,对预应力转换梁进行有限元分析,得到不同施工阶段下的混凝土最大拉压应力值和梁构件的最大变形。通过不同施工阶段下的有限元分析结果与规范要求进行对比,保证了转换梁的施工质量。     

预应力正放四角锥组合网架结构试验研究

预应力组合网架是一种基于组合网架和预应力技术发展起来的由钢和钢筋混凝土组合而成的空间结构,它可以充分发挥钢材抗拉,混凝土抗压的特点。当采用分批张拉时,后批索张拉必然会造成前面所有批索实际张力发生改变。本文对一3m×3m(网格数为3×3)的试验模型的三根预应力下弦拉索,采用了三种张拉次序(依次张拉、先张拉两边索再张拉中间索和先张拉中间索后张拉两边索)进行张拉,测出了索内预应力及结构内力的变化,并与基于张力松弛法的索-杆-梁-板系有限元法分析结果进行对比,结果表明,采用张力松弛法可以考虑不同张拉次序对索内预应力的影响。     

高性能混凝土梁预应力长期损失的试验研究

对C60高性能混凝土梁预应力长期损失进行试验研究。通过对3根无粘结预应力混凝土梁在自然环境下的收缩徐变、挠度和有效预应力的长期观测与理论分析得出:挠度的长期增大主要取决于截面上混凝土的应力分布;挠度徐变系数大于按规范计算的徐变系数,若用徐变系数计算施工阶段梁的变形,则会低估变形;预应力长期损失测量值大于理论计算值。