公路现浇连续梁预应力筋张力对支架体系的受力影响分析

针对现浇连续梁施工时,支架体系受力过大导致梁体中部位置支架内力产生卸荷现象,影响结构整体质量的问题,对公路现浇连续梁预应力筋张力对支架体系受力影响进行分析。以具体项目为例,构建公路现浇连续梁空间有限元模型。在此基础上,在不考虑预应力条件下,分析钢束张拉时支架结构受力以及不同连接方式时支架竖杆结构受力影响。结合分析结果对支架体系进行优化。优化后的支架体系能够承受更大的负荷,提高结构整体受力能力,确保后续施工工作的顺利进行。

大跨度连续刚构桥竖向预应力筋张拉工艺研究

为深入研究大跨度连续刚构桥的竖向预应力筋张拉工艺,以某大跨度连续刚构桥为依托,通过建立全桥实体有限元模型,对三种竖向预应力筋张拉方式下的箱梁腹板及各梁段的受力情况展开了对比分析,三种张拉方式包括分段立即张拉、整体张拉、滞后张拉。研究结果表明,分段立即张拉会导致桥梁永存压应力分布不均匀;而整体张拉与滞后张拉在对竖向预应力筋进行张拉后,箱梁应力分布较为均匀,且无应力突变。从箱梁腹板受力方面来看,采用滞后张拉工艺对竖向预应力筋进行张拉后,箱梁腹板的最大压应力值小于采用整体张拉工艺所得的箱梁腹板最大压应力值。上述研究结果可为类似工程提供一定参考。

斜向预应力筋水泥混凝土路面设计

为对水泥混凝土路面布置斜向预应力筋进行合理设计,经研究提出设计准则。通过对混凝土疲劳特性进行分析,结合我国交通实际情况,提出预应力混凝土路面板厚度、纵向预应力筋配置、预应力取值等的设计要点,并以某机场高速互通立交匝道路面为例,对方案设计及应用进行了分析。结果表明,斜向预应力混凝土路面优化设计能有效克服普通混凝土路面伸缩缝设置引起的断板、唧浆、错台、拱起、破碎等病害,可用于水泥混凝土路面实际设计。

预应力筋用夹片式锚具锚板强度试验问题的研究

为了更好地研究锚板强度试验检测装置,对加载装置控制系统、反力装置、挠度变形测量装置等几个方面进行改进、优化,通过反复试验分析和验证,研制了一种锚板强度试验检测装置测试系统。该检测装置测试系统更有利于实际工作中锚板强度试验的检测,且大大降低了企业仪器设备的采购成本,同时进一步提高了锚板强度试验稳定性,有效确保了检测结果的科学有效性。

缓粘结预应力筋在地铁车辆段大跨梁施工中的应用

以缓粘结预应力筋在西安某地铁车辆段大跨梁施工中的应用为依托,介绍了缓粘结预应力筋研究成果,分析缓粘结预应力筋的结构特点。在此基础上,从模板搭设和钢筋绑扎、缓粘结预应力筋的定位和穿束、混凝土浇筑、预应力张拉、注浆和封锚等方面,阐述了缓粘结预应力筋在大跨地铁车辆段大跨梁施工中的主要工艺,参考既有文献确定本工程缓粘剂的张拉适用期,可为类似工程施工提供参考。

预应力筋与孔道壁摩擦损失试验研究

通过某中小学工程预应力梁预应力张拉过程的监测,结合预应力束管道摩阻试验的数据,计算管道摩阻系数μ和k。通过修正后的管道摩阻系数μ和k分析计算不同张拉方式及布置的预应力筋伸长值,比较发现使用修正后的管道摩阻系数的计算理论值更接近实际施工过程的伸长值。

市政道路桥梁预应力筋张拉技术优化研究

随着城市化进程持续加快,市政道路桥梁建设进入到了一个高速发展时期。在桥梁建设中,预应力筋张拉技术既可以起到桥梁承载能力提高的效果,也能够实现桥梁使用寿命延长的作用。然而,传统预应力筋张拉技术在实际应用中仍存在张拉精度控制难、张拉效率低下等问题,因此,围绕市政道路桥梁预应力筋张拉技术进行深入研究,探索其优化方法,以期为市政道路桥梁的建设提供技术支持和理论依据。

纵筋锈蚀对后张混凝土梁预应力筋应力的影响规律

为探究非预应力筋锈蚀对预应力筋应力的影响,记录了试验梁在不同锈蚀环境下180 d的应力值.通过通电-氯盐溶液干湿循环方式,加速预应力混凝土试验梁内非预应力纵筋锈蚀,并采用振弦式锚索测力计测试梁内预应力筋应力.试验结果发现:预应力筋应力变化值与环境温度密切相关;与大气环境中静置的试验梁相比,干湿循环会增大预应力筋应力,并且在研究期限内,预应力筋应力持续增长,变化值最大为42.6 MPa,这与混凝土湿胀和盐胀的特性相关;纵筋锈蚀及其引起的混凝土截面损伤会使混凝土轴心放置的预应力筋应力下降31.5%;所建立纵筋锈蚀率与预应力筋应力变化值之间的关系模型与试验测试结果较为吻合.因此,纵筋锈蚀对预应力混凝土梁内预应力筋应力产生显著影响,需要在设计和维护中予以考虑.

饱和软土地区束合管幕结构无黏结预应力筋线型影响分析

为克服管幕法钢管节之间无法协同工作、支护效率差等缺点,进一步拓展管幕在浅埋大跨地下结构中的优势,提出一种依托横向预应力的新型地下结构形式——U-BIT束合管幕结构。该工法采用矩形管幕作为支护结构,管幕通过锁扣以及填充混凝土进行连接,并通过张拉横向预应力,使各个钢管之间协同受力,形成受力整体。为进一步研究预应力筋布置线型对束合管幕结构力学机制的影响,结合压弯试验及剪切试验,针对预应力筋二次型及双直线型布置形式进行对比分析。结果表明:1)预应力筋线型布置不影响结合缝黏结界面的开裂荷载及结构破坏机制;2)压弯试验中结合缝张开后,张拉相同预应力时,二次型布置下的结合缝极限弯矩承载力是双直线型的1.4~1.6倍;3)剪切试验中,结合缝未出现张开及错动时,施加预应力可等视为外部施加水平力,而结合缝抗剪刚度基本随水平力线型增长,二次型布置会比相同水平力作用下双直线型结构中结合缝抗剪刚度大7%~9%;4)结构实际受力是处于压弯剪的复合受力状态,结合缝脱开会导致结构抗剪承载力大幅下降。

体外预应力筋非线性有限元模型及其迭代算法

为了准确模拟体外预应力筋的非线性受力行为,采用理论推导和程序研制开展了体外预应力筋非线性有限元模型及其算法的研究。首先,基于体外预应力筋与转向块之间可自由滑动而导致体外预应力筋在全长范围内为常应变构件的受力特点,建立了非线性体外预应力单元研究方法。其次,以锚固块之间设置2个转向块的三段四节点平面体外筋为例,基于变分法得到应变微分与平面梁单元节点位移矩阵微分的表达式,再运用虚功原理推导出该类型体外预应力筋在结构坐标系下具体的非线性切线刚度矩阵。然后,结合常规的平面线弹性梁单元,提出了适用于结构分析的体外预应力梁非线性分析方法和计算程序。最后,对2个简支体外预应力梁算例进行了数值分析,其中算例1进行了本研究方法、Abaqus软件计算以及静载试验实测值的对比分析,算例2进行了线性与非线性的对比分析。结果表明:在算例1中,2种方法得到的计算值均与实测值吻合良好,相对而言,前一种方法建立有限元模型更简单,且更能准确体现体外预应力筋的受力特点;在算例2中,体外预应力梁的受力行为很容易表现出非线性特征,且非线性对体外筋轴力比对节点位移的影响较大,体外预应力结构受力分析时考虑非线性是很有必要的。

体外预应力UHPC梁预应力筋极限应力增量理论研究

为了解UHPC抗拉性能对体外预应力UHPC梁的影响,开展体外预应力UHPC梁受力至破坏全过程非线性分析,建立体外预应力UHPC梁预应力筋极限应力的计算方法和适用公式。首先在假定通长范围内体外预应力筋为常应变受力特性的前提下,采用迭代法精确求解体外预应力筋应变增量;然后编制体外预应力梁全过程非线性分析程序,并进行程序验证;最后参照国内外规范提出适用于体外预应力UHPC梁的预应力筋极限应力计算公式,以21根模拟体外预应力UHPC梁为研究对象,对比公式和非线性程序计算值。结果表明:体外预应力UHPC梁全过程非线性分析方法在计入UHPC抗拉性能的基础上精确考虑了体外预应力筋的受力特点,方法正确;考虑UHPC抗拉强度前、后计算所得的体外预应力筋极限应力增量相差2%~5%,说明UHPC的抗拉强度对体外预应力筋极限应力增量有一定影响;提出的公式具有一定的参考价值。

连续刚构桥预应力筋张拉计算与施工分析

详细介绍连续刚构桥预应力筋张拉的设备选用、预应力筋张拉、预应力管道安装、预应力筋的下料及穿束,分析了主要研究需求内容、拟解决的关键技术问题,主要技术性能或参数指标,推广应用所需技术配套条件、项目条件及政策条件,进行应用前景分析。在整理了相关资料的基础上,对施工注意事项进行了较为系统的阐述。

国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2007及与欧美标准的比较

本文介绍了国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接点》GB/T14370-2007,并与相关标准FIP1993年"建议"、欧洲标准EN13391和美国PTI《后张预应力体系验收标准》(1998)做了概况比较。

《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000修订介绍

就《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000的修订任务、拟修订的主要内容及国内外20年来锚具性能标准三部分作了简要介绍。同时,对现实中存在的问题进行了讨论。

预应力筋偏差对波形钢腹板箱梁桥的受力影响

为研究预应力筋施工偏差对波形钢腹板箱梁桥受力性能影响,以有限元软件Midas为工具,仿真模拟一座三跨波形钢腹板预应力混凝土组合连续箱梁桥悬臂浇筑施工,分析体内预应力筋竖向偏位和张拉误差对桥梁结构变形、应力及稳定性影响规律。结果表明:预应力张拉误差对波形钢腹板箱梁桥受力性能影响比预应力筋竖向偏位影响大。最大悬臂阶段和成桥阶段下主梁变形量随着预应力张拉误差的增大而增加,而钢腹板剪应力和结构稳定安全系数均无明显变化。预应力筋竖向偏位对最大悬臂阶段和成桥阶段下波形钢腹板箱梁桥受力性能影响均很小。

大跨度刚构桥横向预应力筋施工工艺对比研究

大跨度刚构桥的跨越能力与其预应力的布置及有效预应力紧密相关,其中最关键的施工技术是预应力的张拉工艺。以拉仁2号高架大桥项目为依托,展开对大跨度预应力刚构桥的横向预应力筋的张拉工艺研究。借助有限元软件MIDAS FEANX建立局部实体模型,针对预应力混凝土箱梁横向预应力不同的张拉方案进行对比分析,得到较为合理的大跨度预应力刚构桥的横向预应力筋张拉方案——滞后张拉。

体外及无粘结预应力筋极限应力研究进展

在过去的 40年中 ,为确定体外或无粘结预应力筋的极限应力 ,不少学者进行了相当数量的试验研究。本文在回顾这些研究历程的基础上 ,就主要的计算无粘结预应力筋极限应力公式进行了评述 ,并认为要合理精确地确定体外或无粘结预应力筋的极限应力 ,必须设法将结构的变形或挠度引入到预测公式中。

非对称空间曲线预应力筋理论伸长量计算分析

预应力筋张拉质量由应力和应变进行双控,即以张拉控制应力为主,以预应力筋伸长量作为校核,因此预应力筋伸长量的精确计算尤为重要。参考行业规范、技术标准和相关文献,给出了在两端张拉工况下,非对称空间曲线预应力筋理论伸长量的计算步骤和计算公式,并结合陕西省西安市西阎快速路渭河南主线引桥现浇梁腹板N1钢束张拉工程实例,辅以Mathematica数学计算软件,计算出预应力钢绞线的理论伸长量,同时采用Midas civil有限元软件对其进行建模计算分析。通过对比可知,公式计算和有限元软件计算得出的预应力筋理论伸长量差值小于0.01%,充分证明了计算公式的正确性和可靠性。

布置倒V型预应力筋的LNG储罐外罐受力性能分析

为研究LNG储罐外罐的预应力筋布置方式及其对外罐受力性能的影响,以某大型LNG储罐外罐为研究对象。在环向预应力筋与竖向预应力筋(HP-VT-PT)正交布置方式和双向交叉的螺旋线型预应力筋布置方式基础上,提出倒V型预应力筋(IV-PT)空间网状布置方式。根据外罐混凝土的应力等效原则,推导了由HP-VT-PT布置方式向IV-PT布置方式转换计算公式,最后采用有限元软件ANSYS,建立复杂三维有限元模型,并对其进行数值仿真计算,分析外罐的变形及其混凝土应力。研究结果表明:在预应力筋张拉过程中,外罐受力性能良好,并在控制范围内。当倒V型预应力筋肢倾角为17.41°时,IV-PT布置方式下,外罐受力性能基本上就等价于HP-VT-PT布置方式下外罐受力性能。这样,IV-PT布置方式可以取代HP-VT-PT布置方式。

锈蚀预应力筋力学性能研究

忽略应力对预应力筋锈蚀的影响,将预应力筋浇筑于混凝土中,外加直流电流加速锈蚀以获取锈蚀预应力筋试件,并对其力学性能进行了研究.结果表明:随着锈蚀率的增大,预应力筋极限强度与极限应变退化;锈蚀对预应力钢丝弹性模量无影响,但钢绞线弹性模量却随锈蚀率的增大而降低.锈蚀预应力筋的本构关系可表示为双直线模型,且随着锈蚀率的增大逐渐退化为单直线,理论模型和试验曲线符合程度较高.