基于响应面的预应力混凝土桥动力有限元模型研究

建立了基于正交实验的响应面模型和精细有限元模型,并将其用于中华大桥的有限元模型修正,通过实测动力数据对修正后的有限元模型计算结果进行了验证。基于修正后的有限元模型,分析了预应力对预应力钢筋混凝土桥梁模态信息(频率和振型)的影响,以及单元类型对桥梁模态频率的影响。结果表明,修正后的有限元模型能够比较准确地反映桥梁实际结构的动力特性,基于响应面模型和遗传算法的修正方法可有效地用于大桥的健康监测和状态评估;预应力对预应力钢筋混凝土桥梁模态信息的影响较小,建模时可不予精确考虑;对于由多根预应力混凝土梁组成的桥梁体系,采用实体单元分析较好。

预应力CFRP布加固低强度混凝土方柱的力学性能

为了研究预应力碳纤维增强复合材料(CFRP)布加固低强度混凝土轴心受压柱的力学性能,按截面配筋率不同设计制作了3组12根混凝土方形截面柱,混凝土强度均为C20,每组包括3根利用预应力CFRP布加固的混凝土柱和1根未加固的普通混凝土柱。通过对每组柱的静载试验,得到了试验柱极限承载力、轴向位移等试验数据,并利用有限元软件ANSYS建立了分析模型,对预应力CFRP布加固低强度混凝土柱进行了研究。结果表明:预应力CFRP布加固的混凝土柱在纵向受力钢筋屈服后,预应力CFRP布对混凝土的环向预压作用能够明显提高加固柱的极限承载力,且承载力提高幅度受截面配筋率及CFRP布张拉控制应力影响;对于配筋率较低的混凝土柱,利用预应力CFRP布加固后柱的承载力提高幅度随CFRP布预拉应力的提高而增大;同时能够明显提高混凝土的极限压应变,增大加固柱的轴向变形;采用预应力CFRP布加固技术能够使CFRP布较早地参与受力,充分发挥其高强度特性。

预应力混凝土桥梁因钢束锈蚀的非线性分析

钢束锈蚀的混凝土桥梁非线性分析方法的研究,对于在役损伤的预应力混凝土桥梁的失效机理分析或耐久性评估都具有一定的意义。针对锈蚀钢束与混凝土间存在的粘结与滑移问题,以Saenz公式和Skogman公式分别作为混凝土和预应力钢束的应力-应变本构关系,采用非线性弹簧模拟,提出刚臂元-非线性弹簧元-钢束元的方法,对锈蚀钢束与混凝土之间的粘结滑移进行分析。并以具体工程实例进行了分析计算,证明了所提出的方法用于预应力混凝土桥梁关于钢束锈蚀非线性分析的有效性。

沪昆高速铁路高墩大跨连续刚构桥设计研究

文章依托沪昆高速铁路(长沙-昆明段)克地坝陵河特大桥(88+168+88)m预应力混凝土连续刚构主桥,介绍了高速铁路连续刚构桥的结构设计,对高墩大跨连续刚构桥的静动力特性及车桥耦合动力响应进行了研究。研究结果表明:对于百米以上高墩,矩形空心墩较双薄壁墩有更好的纵向刚度,同时设置墩身横向二次放坡,具有更好的横向刚度和行车动力性能。本文解决了高速铁路高墩大跨连续刚构桥的关键技术,实现了高速铁路同类桥梁的突破。

某预应力混凝土曲线连续箱梁桥加固

某预应力曲线连续箱梁桥,在施工支架拆除后,过渡墩圆曲线内侧支座脱空2cm,中间固结钢管混凝土墩向圆曲线外侧偏6.4cm,通过加固满足了桥梁安全和使用性能的要求。分析问题出现的原因,介绍切实可行的加固方案,可为有类似问题桥梁的处理提供一定的参考。

后张法预应力混凝土简支梁预应力摩擦损失的理论研究

针对后张法预应力混凝土简支梁连续型布筋和分段型布筋两种型式,认为弯曲孔道处的径向压力p是非线性分布的,利用库仑摩擦定律,推导出任意应力分布情况下弯曲孔道摩擦阻力公式.通过算例分析,表明推导公式计算的摩擦损失值相比规范公式更大,并且随着预应力钢筋曲率增大,两者相差越大;分段型布筋的摩擦损失值与连续型布筋不同.有限元模拟结果及相关试验实测结果表明,推导的公式精确度更高,更接近实测值.