预制预应力混凝土框架结构形式及设计方法研究

与现浇混凝土相比,预制混凝土结构具有一些显著的优点,如可提高施工速度,减轻工人劳动强度,保证结构质量等。此外,预制预应力混凝土还是减少混凝土变形裂缝,提高结构耐久性的一种途径。介绍了预制预应力混凝土结构在国内外的研究现状,并着重介绍了一种采用通过后张预应力筋将预制构件连接在一起所形成的柔性连接预制框架结构,在对其进行试验研究和理论分析的基础上给出了设计过程中的一些要点。

预应力混凝土框架结构抗震耗能机制的选择

根据预应力混凝土框架结构在竖向荷载及水平地震作用下的受力分析 ,提出了选择合理耗能机制的方法 ,特别是论证了在由重力荷载控制配筋设计的多层多跨预应力混凝土框架结构中采用“混合耗能机制”

超长预应力混凝土结构裂缝控制研究

结合南京奥林匹克体育中心大平台裂缝控制的设计及研究工作,进行了补偿收缩C40混凝土的弹性模量、收缩及徐变试验。对长期试验的结果分析得到一些结论,针对超长预应力混凝土结构设计中的裂缝控制提出应结合混凝土的材料性能及实际施工过程,实现动态设计的建议。

面向基坑工程的预应力混凝土管桩改进型结构(节点)研究

文章通过分析预应力混凝土管桩在基坑支护工程应用中的特点,对其进行改进研究,提出了基坑-结构一体化的支护体系,并详细介绍了关键结构(节点)的设计。

大面积预应力混凝土框架结构合理配筋的探讨

大面积预应力混凝土框架结构设计时一般将直接荷载产生的作用与温度、混凝土收缩产生的作用分开计算,分别配筋以满足裂缝控制的要求,这种做法不尽合理。确定预应力筋和非预应力筋用量时,应将框架梁按照拉弯(压弯)构件需求进行配筋。为解决超长预应力混凝土框架中间跨预应力损失较大的问题,可采取在中间跨增配预应力筋、利用后浇带或施工缝将预应力筋分区段张拉等措施。在次梁与板中为有效利用无粘结预应力筋,建议在板厚许可的情况下尽量采用曲线形预应力筋。

预应力混凝土框架结构抗震推倒分析

建立了预应力混凝土框架结构的PUSHOVER分析方法 ,编制了相应的分析程序 ,为评判这种框架结构的抗震能力、耗能机制的实现。

多跨超长预应力混凝土框架结构抗震能力研究

根据多跨超长预应力混凝土框架结构在竖向荷载及水平地震作用下的受力特点,提出了结构应选择混合耗能机制,并论证了由重力荷载控制配筋设计的多跨超长预应力混凝土框架结构中采用混合耗能机制的必要性和合理性。

边柱加强型预应力混凝土框架结构振动台试验研究

国内的既有预应力混凝土框架结构(简称PC框架)大都是基于《混凝土结构设计规范(GBJ 10-89)》(简称89规范)进行设计,研究表明,其耗能机制为层间屈服机制。为了提高结构的抗震能力,对基于89规范设计的三层两跨空间PC框架进行了边柱加强,并完成了1∶7.2缩尺模型振动台试验。试验表明:加强的边柱在地震作用下的破坏推迟,结构损伤在各楼层分布均匀,模型能够形成梁端和柱端出铰的混合出铰机制,结构整体抗震能力大大提高。此外,脉冲型近场地震动Chi-Chi波对结构的位移响应影响更大,而El Centro波则更容易激发模型的高阶振型。

预应力混凝土框架结构抗震设计中问题的探讨

论述了能力设计方法在预应力混凝土框架结构抗震概念设计中的应用 ,强调了预应力混凝土框架与钢筋混凝土框架结构耗能机制的区别与联系 。

超长预应力混凝土结构后浇带设计新方法

探讨超长预应力混凝土结构预应力后浇带常用设计方法,指出其不足之处。对允许出现限值裂缝的超长预应力混凝土结构提出非预应力后浇带设计方法,并通过理论分析和算例验证了此法的可行性。

预应力混凝土框架结构抗震能力的试验研究

给出了分别按GBJ10 -89规范及混合耗能机制设计预应力混凝土框架在低周反复荷载下的试验结果 ,并对试验结果进行了对比分析 ,指出了混合耗能机制的预应力混凝土框架有良好的抗震性能 。

预应力混凝土框架结构抗侧能力与结构位移延性的关系

PUSHOVER分析可以得到罕遇水平地震作用下结构的耗能机制和位移延性 ,结构在罕遇地震下需要的位移量可以通过能量原理计算得到 。

带填充墙自复位预应力混凝土框架结构的抗震性能分析

自复位预应力混凝土(SCPC)框架结构中布置填充墙可以有效提高结构刚度和耗能能力。从我国规范中选取4种强度不同的填充墙分别布置于一SCPC框架结构中,利用OpenSees分析软件分别建立其有限元模型。首先对SCPC框架和4个带填充墙自复位预应力混凝土(SCPC-IW)框架有限元模型进行低周往复循环加载分析和静力推覆分析,进而选取15条地震动记录调至罕遇地震水平分别输入5个有限元模型进行动力分析,以研究填充墙对SCPC框架结构抗震性能的影响。研究结果表明:布置填充墙可以明显提高结构的初始刚度、耗能能力以及减小结构动力响应,但同时也提高了震后结构的残余变形。随着填充墙材料强度的提高,结构震后残余变形的增加幅度远高于其动力响应的降低幅度。对SCPC框架结构布置强度为混凝土强度15%~24%的填充填可以有效提高结构刚度和耗能能力,降低结构的动力响应,同时又能够保证结构残余层间位移角在罕遇地震水平下不超过可修状态限值0.4%。

预应力在我国大跨度结构中的应用研究综述

为了提高大跨度结构的正常使用性能,通常在混凝土结构中施加预应力.结果表明,预应力混凝土结构具有更好的使用性、耐久性和大跨度适用性,其中预应力混凝土空心板结构在不显著降低承载力和刚度的前提下明显减小结构自重,预应力型钢混凝土梁(板)结构采用较小的截面尺寸即可满足承载力和刚度的需求.开发城市地下空间是解决城市用地紧张的有效手段,我国地下大跨空间常用的结构形式主要包括密排框架(肋梁)结构、折板或拱形结构、变截面(加腋)板结构、预应力混凝土结构、型钢-混凝土组合结构和Y形柱结构6种形式,相比之下,跨度较大时宜采用预应力结构.

预应力混凝土自复位墙结构的抗震设计与分析

分析研究预应力混凝土自复位墙结构的抗震设计,提出自复位墙抗震设计的4个关键设计步骤,包括墙体设计弯矩需求计算、预应力筋及阻尼器面积设计、预应力筋校核及墙体剪力校核.以1栋6层框架预应力混凝土自复位墙为算例,开展框架-自复位墙结构的拟静力分析,结果表明框架-自复位墙结构在1%的侧移角时体系残余侧移角仅为0.2%;而顶部侧移角达到2%时残余侧移角不到0.5%.

腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点的试验研究

提出了一种腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点形式,并通过14个低周反复加载试验,对节点在循环荷载下的力学行为以及耗能特性进行研究,分析钢绞线预应力、螺杆预应力、梁端钢套、螺旋箍筋等参数对于节点性能的影响。试验结果表明,腹板摩擦式自定心预应力混凝土框架梁柱节点具有震后自动复位、主体结构基本无损、耗能机制明确等优点。梁端的钢套避免了混凝土梁柱在相对转动时的局部受压破坏,而位于梁端腹板的摩擦装置则提供了良好的耗能能力。随着初始预应力的加大,节点的初始刚度、临界张开弯矩加大并具有更强的自定心能力;节点的耗能效果主要受摩擦力的大小控制,预应力螺杆的正应力越大,耗能效果越明显。为保证槽钢的传力和摩擦耗能效果,须加强柱预埋钢板在框架柱中的锚固。

预制预应力混凝土装配整体式框架抗震性能研究

在介绍一种预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系的基本形式及其结构特点的基础上,通过对三个不同键槽长度的预制混凝土框架中节点的低周反复荷载试验研究,并利用面向对象的开放式计算程序OpenS-ees对一榀两跨三层框架结构进行静力弹塑性分析,研究了这种框架结构体系的抗震性能。试验和理论分析结果表明:框架中节点的滞回曲线丰满,节点耗能能力较强;框架结构的梁铰耗能机制提高了结构整体的耗能能力;经过合理设计的预制框架结构体系具有良好的抗震能力,完全能够满足抗震设防的要求。

预应力高强钢丝绳抗弯加固钢筋混凝土梁的理论分析

预应力高强钢丝绳加固是一种新型高效加固方法(简称P-SWR加固技术)。首先对试验用钢丝绳抗拉强度、拉伸极限应变和松弛等力学性能进行试验研究;然后给出预应力高强钢丝绳加固后混凝土梁开裂荷载、最大承载力计算方法;结合预应力高强钢丝绳加固混凝土梁的荷载-挠度关系曲线,分析了预应力度、配筋率、钢丝绳与混凝土黏结性能等各种参数对P-SWR加固梁截面短期刚度的影响,提出了相应的计算公式;基于高强钢丝绳抗弯加固对混凝土梁裂缝平均间距和钢筋应力影响的分析,建议了计算P-SWR加固后混凝土梁最大裂缝宽度的修正规范方法、名义拉应力方法和实用简化方法。建议的各计算方法简单,与相应试验值的比较表明具有较高的精度,可用于P-SWR抗弯加固混凝土结构的理论分析和简化设计。

大跨径预应力混凝土箱梁桥设计中的几个问题

预应力混凝土箱梁桥以其良好的结构性能和简洁优美的外形,在世界各地得到了广泛应用。但近年来,一些大跨径预应力混凝土箱梁桥在运营一段时间后,普遍出现箱梁腹板开裂和跨中下挠等病害,这些病害影响了桥梁结构的使用性能和耐久性,而导致这些病害的原因还没有完全明确。针对这些病害,从箱梁纵向预应力设计、竖向预应力设计、竖向预应力损失、结构构造设计、箍筋配置、混凝土材料特性等方面对箱梁进行了研究分析,得出了一些具有实用价值的结论。重点比较了两种纵向预应力配束方案,结果表明,设置下弯束是抵抗腹板主拉应力过大的有效方式。对导致箱梁结构长期下挠的主要成因在机理上进行了解释,剪切变形与斜裂缝发展对薄壁箱梁的长期变形影响不可忽视,并对开展控制跨中长期下挠等方面的研究提出了建议。

超长混凝土结构设计中基本问题研究与工程实践

通过东南大学预应力工程研究所近20年对超长混凝土结构设计中所涉及的基本问题进行的基础研究及国内几十项工程的实践,针对设计中工程技术人员关心的关键技术问题给出相应的解释,并提出了相应的设计建议,以供超长混凝土结构设计参考。