缓粘结部分预应力混凝土梁静载试验研究

缓粘结预应力技术是在有粘结预应力技术和无粘结预应力技术之后发展起来的一种新的预应力技术。为了掌握缓粘结预应力混凝土梁的受力性能,对3根缓粘结部分预应力混凝土梁进行了静载试验,并与1根有粘结部分预应力混凝土梁进行对比,试验过程中详细记录了试验梁混凝土应变、非预应力筋应变、缓粘结预应力筋应力增长、挠度以及裂缝开展情况,分析了预应力强度比、普通钢筋配筋率的影响,将有粘结和缓粘结部分预应力混凝土梁进行了对比。试验结果表明,缓粘结部分预应力混凝土梁的受力性能与有粘结部分预应力混凝土梁相近,甚至略优于后者。     

UPPC简支箱梁静力试验及有限元模型分析

论述了UPPC简支箱梁静力试验过程及有限元模型的建立过程。将有限元模型计算值与箱梁静载试验测得的应力值进行了比较,结果吻合较好,说明了模型的正确性。分析了箱梁模型中无粘结钢筋的应力状态,进一步建立了有粘结钢筋箱梁模型,对比讨论了无粘结箱梁模型与有粘结箱梁模型的预应力筋受力性能。     

配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁受弯性能试验研究及有限元分析

通过7根配置600MPa级高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁受弯试验,分析了试验梁的受力特征和裂缝发展规律,并利用ANSYS有限元软件对其挠度、开裂荷载、极限荷载和钢绞线应力增量进行模拟分析。研究结果表明:配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁受力性能良好;非线性有限元模拟结果与试验结果吻合较好,该方法能够有效地模拟配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁的受力过程。     

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。     

预应力CFRP筋混凝土T梁受力性能试验研究

本文对配置部分粘结和完全粘结预应力CFRP筋的部分预应力混凝土T梁进行了受力性能试验研究。根据试验结果对预应力CFRP筋混凝土T梁的受力过程、破坏模式、部分粘结筋应力增量以及裂缝分布等进行了较为详细的研究,对基于能量耗散的观点引入的延性指标进行了探讨,提出承载力计算公式,并对预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及部分粘结筋的应力进行了预测。试验研究结果表明:部分粘结预应力CFRP筋混凝土梁与完全粘结预应力CFRP筋混凝土梁相比,前者具有更好的变形能力和延性性能而两者的极限承载能力相差较小;为避免CFRP配筋结构由于CFRP筋拉断而发生灾难性的破坏,CFRP配筋梁期望发生混凝土压碎破坏;采用本文方法计算得到预应力CFRP筋混凝土梁的破坏模式、开裂弯矩、极限弯矩以及CFRP筋的极限应力与试验结果吻合较好,计算结果具有较高的精度。     

无粘结部分预应力高强混凝土梁裂缝宽度计算

通过２６根无粘结部分预应力高强混凝土梁,研究了影响裂缝宽度的主要因素。将无粘结部分预应力高强混凝土梁在使用荷载作用下的受力状态转化为偏心受压构件的受力状态,求解非预应力筋的应力,然后采用现有规范裂缝宽度计算公式来求无粘结部分预应力高强混凝土梁的裂缝宽度,计算结果与试验结果吻合较好。     

重复荷载作用下无粘结部分预应力高强混凝土梁正常使用阶段性能研究

通过26根无粘结部分预应力高强混凝土梁,研究了影响裂缝宽度及裂缝闭合和变形的主要因素,将无粘结部分预应力高强混凝土梁在使用荷载作用下的受力状态转化为偏心受压构件的受力状态,求解非预应力筋的应力,然后采用现有规范裂缝宽度计算公式来求无粘结部分预应力高强混凝土梁的裂缝宽度,并建立了重复荷载作用下的无粘结部分预应力高强混凝土梁裂缝宽度计算公式;应用名义拉应力建立了闭合弯矩计算公式.将预应力筋和非预应力筋对无粘结梁跨中最大挠度的影响,用无粘结配筋指标和综合配筋指标之比η和换算配筋率αpρ这两个参数来反映,并且采用与国内有关规范相一致的直接双直线法,建立了任意荷载作用下的无粘结部分预应力高强混凝土梁变形计算公式.计算结果与试验结果吻合较好.     

PPC异形曲板中无粘结筋应力增长研究

进行了6块无粘结部分预应力混凝土(PPC)分岔斜弯异形曲板模型静载试验研究,分析了试验模型中无粘结筋应力增长的主要特征,给出了无粘结筋应力增量与截面相对受压高度、综合配筋指标、混凝土的极限压应变、截面曲率等的试验关系,揭示了影响无粘结筋应力增长的重要参数及其相互关系;根据试验结果,综合分析并拟合出无粘结部分预应力混凝土异形曲板试验模型中无粘结筋应力的计算公式,推导出无粘结筋应力增长方程,可对无粘结筋的应力增长全过程进行分析计算,这给出了一种新的分析研究途径;采用两种方法建立了无粘结筋极限应力的计算公式,与试验数据符合较好。本论文的研究结果不仅可用于桥梁工程中的无粘结PPC异形曲板桥,也可用于建筑工程中的无粘结PPC异形曲板结构。     

缓粘结部分预应力连续梁裂缝宽度计算修正浅析

在缓粘结部分预应力混凝土两跨连续梁受弯试验研究的基础上,分析了缓粘结预应力连续梁受力过程的破坏形态、缓粘结力筋与普通力筋粘结性能的差别、及其对梁的裂缝间距和钢筋应力的影响。在国家现行规范的基础上对裂缝公式进行了修正,提出了缓粘结部分预应力混凝土梁裂缝宽度的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

双向预应力平板中无粘结预应力钢筋应力的计算

目前,无粘结预应力技术主要被应用在屋盖、楼面这类平板结构中,设计中需要对板内无粘结预应力筋各受力阶段的应力进行准确计算。无粘结筋的应力与板的挠曲变形密切相关,而目前在设计中使用的经验方法均为借用有粘结预应力结构做法,仅根据截面上的配筋情况,在比较单一试验条件下由试验值的统计规律确定无粘结筋的实际应力。这不但在理论上有较大的近似性,在设计中也会影响到无粘结预应力平板结构内力的计算精度。本文给出了无粘结双向预应力平板中无粘结筋应力与板跨中挠度之间的理论函数,为这类平板结构中无粘结筋各受力阶段的应力计算提供了合理、实用、简便的计算方法。     

新型锚桩横梁反力装置及其实施方法

针对锚桩法管桩抗压静载试验中加载反力装置与管桩的连接难题,介绍一种采用新型快捷连接装置的锚桩横梁反力装置及其在管桩抗压静载试验中的实施方法,实践证明该系统效果良好,充分体现了锚桩法低成本、高效率的优点。     

缓粘结部分预应力混凝土T梁试验研究及有限元分析

为了研究缓粘结预应力混凝土构件的受力性能和使用性能,对3根缓粘结部分预应力混凝土T梁和1根有粘结以及1根无粘结部分预应力混凝土T梁的受力性能进行了对比试验研究。结果表明,缓粘结部分预应力混凝土T梁的受力性能与有粘结部分预应力混凝土T梁极为相似,但明显不同于无粘结部分预应力混凝土T梁。采用有限元软件ABAQUS对缓粘结部分预应力混凝土T梁进行了非线性有限元数值模拟,分析中考虑了几何非线性和材料非线性的影响。选取适当的材料本构关系和单元类型,从梁的变形发展规律、正截面极限承载力和缓粘结预应力筋的应变发展规律等几方面与试验结果进行了对比分析。结果表明,数值模拟结果与试验结果吻合较好。     

无粘结部分预应力混凝土梁正截面强度的研究

本文通过五根无粘结部分预应力混凝土箱形截面梁试验,研究了无粘结部分预应力混凝土梁的正截面强度。在国内外学者研究的基础上,通过理论分析推导了梁极限破坏时无粘结预应力筋应力的计算公式,并且考虑了跨高比和附加非预应力钢筋对此应力的影响,提出了无粘结部分预应力混凝土梁正截面强度的计算方法。经试验验证和通过比较分析可知本文方法是可靠的。     

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。     

无粘结碳纤维筋预应力混凝土连续梁受力性能试验与分析

为解决CFRP筋张拉与锚固,探索一种CFRP筋的锚固方法,对9根无粘结CFRP筋部分预应力混凝土连续梁进行三分点的静载试验。试验证明这种锚固方法是可行的。基于试验数据,重点开展中支座负弯矩钢筋屈服后,这类梁的CFRP筋应力及塑性铰区域分布特征、内力重分布等方面的研究。在此基础上,提出无粘结CFRP筋部分预应力混凝土连续梁等效塑性铰长度的估算公式和弯矩调幅的计算公式。     

使用荷载下无粘结部分预应力混凝土梁的应力分析

使用荷载下无粘结部分预应力混凝土梁应力分析的主要困难,是如何确定无粘结预应力筋的应力.本文引用文献[1]提出的“等效变形区”的概念,并认为使用荷载下,无粘结预应力筋的应力和“等效变形区长度与开裂截面中性轴高度” 的比值有关.通过对无粘结部分预应力混凝土梁试验数据的分析及应用弯矩曲率数值法计算,发现这一比值基本为常数,并取为15.2.使用荷载下,无粘结部分预应力混凝土梁的应力分析和相应有粘结部分预应力混凝土梁一样方便.     

传统静载实验对桩基承载力特性的影响

为研究锚桩、堆载平台等试验因素对桩基承载力特性的影响效应及其影响机制,运用Plaxis2D程序建立相关模型。通过模型试验对外部条件均相同的单桩在理论受力试桩、锚固法试桩、堆载法试桩这三种试桩方式下桩的荷载位移曲线、桩侧摩阻力进行比较分析。在此基础上,通过改变锚桩、堆载平台与试桩的间距进行一系列数值仿真试验,对相应试桩承载特性曲线进行比较分析,探讨试桩方式对桩基承载特性的影响机制,且讨论桩基规范中对于静载试验中相应规范的合理性。结果表明:与理论受力桩相比,锚固法试桩时由于锚桩对试桩侧土体的竖直、水平向应力具有减小作用,从而得到的桩极限承载力偏小,桩顶沉降偏大;堆载法试桩时由于堆载平台对试桩侧土体的竖直、水平向应力具有增大作用,从而得到的桩极限承载力偏大,桩顶沉降偏小。在桩基工程设计中应考虑静载实验时试桩方式对桩基承载力的影响效应。     

碳纤维增强复合材料筋复合型锚具试验研究和有限元分析

为综合粘结型锚具与夹片型锚具各自的优点,在已有碳纤维增强复合材料(简称CFRP)筋锚具的基础上,研究由粘结部分与夹持部分协同工作而成的复合型锚具。由直筒粘结型锚具的静载试验,研究胶体粘结性能,粘结长度、胶体厚度对锚固性能的影响。通过复合型锚具静载试验,研究该类锚具的失效模式、极限荷载、滑移变形等,结合锚固区实测应力变化,初步分析锚固应力的传递机制。通过有限元分析方法,模拟计算夹片倾角、锥角差、预紧力等参数对复合型锚具内部受力的影响,得到建议设计参数,为复合型锚具结构优化提供参考。     

部分预应力混凝土梁无粘结筋极限应力的研究

本文研究非预应力粘结钢筋对受弯部分预应力混凝土梁中无粘结束极限应力的影响。试验研究了22根无粘结部分预应力梁和4根有粘结梁在三分点荷载作用下的抗弯性能试验。试验结果表明无粘结束中的应力主要取决于无粘结束和有粘结非预应力筋两者配筋指标的和q_o=q_(po) q_o弯矩—曲率法分析结果与试验结果符合良好。最后,提出了一个经验公式用于计算无粘结预应力束的极限应力。     

无粘结预应力筋极限应力计算方法

建立了基于增量变形的适用于无粘结预应力混凝土梁受力全过程的数值分析方法,可用来分析正常使用状态及承载能力极限状态下,无粘结预应力筋应力的变化情况。本文的方法能够模拟混凝土梁开裂引起的结构刚度变化情况,利用本文所建立的分析方法,研究了不同加载方式、跨高比、预应力筋线形对无粘结预应力筋应力增量的影响。与现有理论计算方法及试验结论的对比结果表明基于增量变形的数值方法略大于理论计算结果,并准确反映了无粘结预应力筋的应力增量与关键截面变形值接近直线关系这一结构机理,说明利用基于增量变形的数值方法可对无粘结预应力筋的应力变化、无粘结预应力混凝土梁的抗弯强度进行较合理而精确的评估。