不同极限状态下弦支筒壳结构的力学性能和可靠性能

提出一种预应力空间结构体系——弦支筒壳.采用基于响应面函数的蒙特卡罗法,运用APDL语言编制相应的计算程序;研究了弦支筒壳的稳定性及其整体屈曲失效模式下的可靠性;分析了矢跨比、垂跨比、撑杆数目和预应力作用等对结构承载力和变形失效模式下可靠性的影响,给出了基于结构可靠性的上述参数的合理取值.分析结果表明:弦支筒壳的屈曲特征值、非线性屈曲临界荷载值和整体稳定性的可靠度指标均比单层筒壳大幅度提高;矢跨比和垂跨比对结构可靠度的影响较大,而撑杆数目对其影响较小;预应力值的改变对结构承载力失效和变形失效的影响较大,而对整体屈曲失效的影响较小.

基于模糊事故树的边坡预应力锚索可靠性分析

通过已有软岩边坡锚索监测资料,结合锚索预应力损失影响因素以及损失机理,构建边坡锚索预应力损失事故树。引入了模糊集理论,采用3σ法则和改进模糊语言将基本事件的不确定概率转化为梯形模糊数,应用模糊算子计算出事故树中顶事件发生的模糊概率,进行了模糊重要度分析,明确了系统的薄弱环节,并提出了降低该边坡锚索预应力损失的合理措施。分析结果表明,模糊事故树法能将主观判断做出客观描述,并科学有效的评价边坡锚索锚固可靠性问题,为边坡锚固工程失效事故的安全预警提供了新思路。

静载和疲劳荷载作用下PPC受弯构件的挠度

本文通过对25根部分预应力模拟试验梁进行静载和等幅疲劳试验,探讨了不同预应力度梁的刚度和挠度的变化规律,分析了主要影响因素,并提出了能反映预应力度大小和疲劳循环次数的刚度和挠度增量的建议计算方法,且与试验结果符合较好。

一类指定应力问题的变分原理与应用

针对有限元分析中对应力或内力有指定条件的问题,引入非弹性应变作为实现指定应力条件的附加未知量,在小变形条件下描述了指定应力条件应当满足的弹性力学控制方程;以位移和未知非弹性应变作为独立变量,建立了具有指定应力条件问题的势能变分原理和虚功方程;以位移、弹性应变、未知非弹性应变和应力为独立变量,建立了一个含四类变量的广义变分原理.在基于变分原理得到的桁架单元和梁单元平衡方程中,指定轴力和需要的调整量以对偶形式出现,可实现调整量已知情况下的常规受力分析,又可在轴力指定条件下获得需要的调整量;同时考虑了材料刚度和内力对结构的影响,改进了目前预应力筋模拟的等效荷载法和实体力筋法,还可用于拉索结构的索力优化和调整算法.通过拉索结构位移优化和索力调整的数值算例,验证了该文理论与算法的可行性及精度.

扇形弓弦预应力组合结构力学性能影响参数分析

阐述扇形弓弦预应力组合结构的概念,介绍该结构的特点和受力机理;运用有限元软件ANSYS对弓弦结构进行静力计算,分析矢跨比、垂跨比、弓梁截面惯性矩和腹杆数目对扇形弓弦预应力组合结构受力性能和变形的影响,得出了这些参数对扇形弓弦预应力组合结构的影响关系.

深圳机场航站楼扩建Φ500预应力高强混凝土管桩承载力分析

通过对深圳机场航站主建中５００ 预应力高强混凝土管桩承载力试桩成果的分析，提出了单桩承载力取值及收锤标准的控制。

后张预应力筋伸长量校核问题的探讨

预应力混凝土施工分为先张法和后张法.一般均实行双控,以张拉控制应力为主,伸长值进行校核.本文通过对后张法施工中参数k和μ的取值对理论伸长量的影响分析,提出伸长量校核的思路;对预应力筋回缩值在伸长量校核时的处理提出了自己的看法.

基于抗裂要求的楼面梁预应力筋数量及其影响因素探讨

在房屋建筑结构的楼面预应力梁设计中,一般需要先行估算预应力筋的数量,传统的基于经验的估算方法往往误差较大.对满足各级抗裂要求所需的预应力筋数量进行了研究.首先列出3种抗裂等级所对应的预应力筋数量的表达公式,引入合理假定后,得到预应力梁跨中和支座处所需预应力筋数量的简化计算公式.之后对预应力筋数量的各种影响因素(梁截面形状、梁跨度、梁截面宽度、抗裂等级、板厚、预应力筋位置等)分别进行了讨论,得出了预应力筋数量与各因素的关系曲线,再将各因素对预应力筋数量的影响程度进行了比较,为结构设计人员在初步设计阶段估算预应力筋数量提供了一种较为准确的依据.

钢筋混凝土T梁加固后承载能力研究

针对普通钢筋混凝土简支T梁,采用体外预应力加固方法,通过建立有限元分析模型,对比分析了不同荷载等级作用下钢筋混凝土T梁加固前后承载能力的变化趋势,探讨体外预应力筋数量、跨径对T梁承载能力的影响。研究结果表明,钢筋混凝土T梁加固后承载能力明显提高及裂缝宽度减少,对钢筋混凝土T梁加固及延长使用寿命具有一定的参考价值。

预应力连续梁桥配筋估算与结构验算

对某一工程实例来利用电算和手算结合的方法估计连续梁桥的预应力钢束数,并在配筋后进行了结构验算。首先,利用Midas/Civil建模添加相应约束与荷载;然后,进行结构内力组合得到相关数据;接着,参考现行规范公式借用Excel表格做出公式;然后,手算出需要的预应力钢筋束;最后,完成配筋并进行结构验算。

采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁性能评价

为了给钢筋混凝土受弯梁(RC)的复合加固设计和施工提供参考,针对采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁,考虑TRC层数和开槽间距等因素的影响,对1根普通RC梁和5根复合加固梁进行了四点弯曲加载试验,并对TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式增强RC受弯梁破坏形态、承载能力以及使用性能进行了分析。研究结果表明:采用TRC面层的预应力CFRP筋嵌入式复合加固方法可以有效提升梁的承载能力,改善梁在使用荷载下的跨中挠度和最大裂缝宽度;复合加固梁极限荷载随TRC层数的增加有所提升,但较厚的TRC加固层更易发生剥离而退出工作,承载力会因此减小;开槽间距对复合加固梁刚度和承载力无明显影响,但较窄的槽边距会导致复合加固梁发生端部混凝土拉裂破坏,该类破坏导致梁承载力较低,应采取措施避免此类破坏的发生;相比于未加固梁,复合加固梁中性轴高度明显增大,钢筋屈服后,中性轴高度逐渐稳定,曲率变化加快;复合加固梁正常使用极限荷载下的跨中挠度和最大裂缝宽度均在规范规定的限值内,并且远远低于该限值,表现出良好的使用性能;复合加固梁正常使用极限荷载下跨中挠度和最大裂缝宽度的理论值与试验值差距较小,误差总体处于15%~17%范围内,可见规范中计算模型的适用性良好。

架桥机刚度对节段胶拼简支梁桥受力影响分析

针对架桥机节段胶拼简支梁桥在预应力张拉过程中,在预应力和吊杆提升力作用下,梁体上缘可能会出现拉应力的情况,以长江大桥南引桥48 m节段预制胶接拼装简支箱梁施工为背景,建立综合考虑架桥机、吊杆及梁体施工全过程有限元仿真分析模型,分析架桥机刚度对梁体控制截面上下缘应力的影响,得出架桥机刚度增加可减小梁体截面上缘拉应力和下缘压应力的结论;基于分析结果提出实时放松吊杆和一次性拆除吊杆两种方案,并针对一次性拆除吊杆方案构建两种分析模型,研究预应力张拉过程中两模型梁体应力变化规律,并对比分析拆除吊杆前预应力张拉量确定方法,对确定架桥机节段胶拼简支梁桥吊杆拆除时机提供技术支持。