先张法折线预应力施工优化方案研究

目前我国既有先张台座绝大部分用于生产中小跨径的直线预应力预制梁,其设计特点一般是能承受较大顺预应力方向剪力,但无法抵抗很大倾覆力矩。当生产较高折线预应力梁时,由于预应力合力点升高,台座的倾覆和强度破坏风险增大。基于实际工程提出一种折线预应力施工方案,并与目前常见的2种折线预应力施工方案进行对比研究。研究和工程实践表明,所提方案可有效降低折线预应力在台座处的合力中心,进而减小预应力张拉时在台座上产生的倾覆力矩和柱底弯矩,预应力施工的安全性显著提高。采用所提方案生产的预应力梁的实际上拱度和设计值较接近,能满足工程要求。基于所提方案,预制厂将既有台座用于折线预应力梁生产时,台座改造费用可大幅度减少,具有显著经济效益。

大跨度U形渡槽预应力钢绞线张拉顺序数值模拟及方案比选

为探究大跨度U形渡槽预应力钢绞线张拉过程中拆模时机对渡槽槽身结构受力状态的影响,以国内某大跨度U形预槽为例,考虑温度荷载,基于单弹簧联结单元法模拟预应力钢绞线与混凝土的相互作用,通过数值模拟方法研究预应力钢绞线张拉过程中的拆模时机对渡槽槽身结构应力响应的影响,进而基于渡槽槽身的应力控制标准及预应力钢绞线张拉过程对渡槽预制台座的占用时间,提出了最优的预应力钢绞线张拉方案。结果表明:拆模前施加部分纵向、环向预应力不仅能满足张拉过程中槽身内壁面不出现拉应力的要求,同时能减少对渡槽预制台座的占用时间。

张弦式钢-竹组合工字形梁的短期受弯性能

为研究张弦式钢-竹组合工字形梁的受弯性能,以预应力水平、张弦及加载方式为基本参数,设计制作了12根张弦式钢-竹组合工字形梁进行受弯试验,观察分析了加载过程中组合梁的试验现象、破坏特征,探究了各参数对组合梁承载能力、应变分布、变形性能等的影响规律,并推导得出了张弦式组合梁承载力的近似计算公式。结果表明:张弦式组合梁的整体性能优良、组合效应突出,具有良好的变形性能及承载能力;张弦试件的破坏形态主要为翼缘竹材撕裂、局部钢材屈曲等破坏;施加预应力及提高预应力水平能有效增加组合梁的变形性能,以及在相同挠度控制条件下的承载能力,且采用二点张弦布置预应力筋时可获得更好的效果;张弦式组合梁跨中截面应变分布符合平截面假定,且随着预应力水平提高而中性轴下移;最后,基于理论计算得出的承载力与试验值较为接近且相对保守,近似计算公式具有较好的适用性。

不同布索方案下预应力双层柱面网壳结构稳定性分析

在双层柱面网壳结构中引入预应力拉索,不仅能增大结构跨度,还能提高大跨度结构的安全性、稳定性。钢结构建筑的稳定性能是钢结构设计的关键因素。文中以大跨度双层柱面网壳结构为例,采用有限元法,选取四种对结构受力有利的布索形式,结合矢跨比、跨度、厚度等因素,对所选结构模型进行稳定性分析。

缓黏结预应力抗浮灌注桩设计方法分析

缓黏结预应力技术作为一种新的预应力技术,在抗浮灌注桩中的应用仍处于初步探索阶段,需进一步研究其设计方法。文章首先提出了三种设计验算方法及设计验算流程,阐述了三种方法的区分要素,然后结合案例给出了设计验算过程,并对结果进行了分析,最后结合方案的经济性及施工便捷性提出了方案比选模型。

公路边坡预应力锚杆框架梁设计方案分析

为提高公路路堑边坡的稳定性,根据地质调查结果,开展预应力锚杆框架梁设计,并采用数值模拟的方式检验设计方案的合理性。通过边坡稳定性分析,合理确定预应力锚杆框架梁设计参数。建立计算模型,对公路边坡防护前后的应力应变进行计算,分析得出:采用预应力锚杆框架梁防护后,边坡的应力和应变值均较小,未产生明显塑性变形,结合施工现场监测结果,认为设计方案具有可行性。

非对称预应力基础系梁张拉程序研究

为研究非对称预应力系梁施工过程中基础的受力变化规律,结合某大型遗址保护建筑工程,采用m法模拟桩土作用,建立施工全过程精细化有限元模型。分析基础系梁预应力张拉批次、张拉顺序对桩顶位移和承台扭转的影响,并与实测值进行对比,验证有限元模型及拟定施工方案的合理性。结果表明:预应力张拉程序应以避免基桩发生剪切破坏为前提,科学设置张拉次数及张拉顺序,同时兼顾多次张拉对于锚具和预应力损失的影响;实际工程可结合预应力值大小设置合理的张拉顺序,先对称张拉预应力较小系梁,再张拉预应力较大系梁,使得承台位移及扭转变化较小;由于施工过程中土体扰动的影响,模型中采用的侧阻力比例系数等参数需要根据实际监测结果进行调整,以保证分析结果能准确指导后续施工。

预应力钢-竹组合梁受弯挠度计算方法与试验研究

为分析预应力钢-竹组合梁的受弯挠度,以加载方式、张弦位置、预应力度为变量,对12根组合梁试件进行了设计与试验研究。在此基础上,假定梁变形分布符合正弦半波曲线,并考虑梁加载过程中几何关系变化与预应力反拱的影响,采用弹性理论建立了组合梁中预应力筋应力增量的计算方法,推导得出一点或两点加载、一点或两点张弦时,组合梁受弯挠度计算的统一公式。试验与理论计算结果的对比表明:该文提出的挠度计算方法可较好的预测组合梁在正常使用阶段的挠度;随着预应力度的增加,组合梁的等效抗弯刚度不断提高,且两点张弦时可获得更高的等效抗弯刚度。此外,对于初始预应力为零的试件,需采用可靠预紧措施,以保证体外预应力筋能够有效发挥作用。

高速铁路3×60m跨度节段预制胶拼连续梁建造关键技术研究

某高速铁路桥梁由于受施工条件、环境保护、对孔等因素的限制,拟采用60 m跨度节段预制拼装梁方案。通过对比简支梁、连续梁两种结构形式,比选出合理的结构方案,并对其拼装方案及预应力布置、结构检算等进行分析研究。研究结果表明:(1)(60+60+60) m连续梁方案与60 m简支梁方案相比,混凝土方量减少1.3%,预应力含量降低0.8%,并具有梁高较矮、外形美观、整体性能好等优势;(2)(60+60+60) m连续梁采用一次拼装1对节段并张拉顶底板束、每拼装2对节段张拉腹板束的拼装方案及相应的预应力布置,减少了齿块模板用量、提高了截面抗剪能力;(3)(60+60+60) m连续梁采取的梁端构造措施,保证了梁端预应力的张拉空间,静活载造成的梁端转角最大为0.88‰,满足梁端转角的要求;(4)(60+60+60) m连续梁各计算指标均满足设计要求。

预应力混凝土连续梁桥合龙方案对比研究

为研究合龙段施工时不同施工顺序对桥梁成桥线形和受力的影响,得出最优合龙方案。利用MIDAS CIVIL有限元软件建立四种合龙方案的桥梁模型。通过模型计算出不同合龙方案的主梁上下缘应力、主梁弯矩和挠度,将模型计算结果进行对比分析,结果表明:合龙方案对桥梁线形、弯矩和应力均存在较大影响。由一侧向另一侧逐跨合龙时主梁最大弯矩和下缘最大应力在四种方案中最大。三跨同时合龙的施工方案其主梁各控制截面的上缘应力较大。先中跨合龙后边跨合龙的施工顺序造成的竖向挠度最大,其次是由一侧向另一侧逐跨合龙的方案。三跨同时合龙和先边跨后中跨合龙两种方案下主梁线形变化均较小。考虑施工难度和成本时应首选先边跨后中跨的合龙方案。研究成果可为该类型桥梁的合龙设计提供参考。

预应力混凝土梁-型钢混凝土柱框架结构设计及施工

文中以贵州某科技创新园区大型公共厂房建设项目为例,对预应力混凝土梁-型钢混凝土柱框架结构设计方案进行分析,阐述该结构体系的具体施工技术,以期为推广精细化预应力混凝土梁-型钢混凝土柱框架结构施工技术提供参考。

预应力高强混凝土矩形桩斜压法施工技术在基坑支护中的应用

预应力高强混凝土矩形支护桩是近几年开发的桩型,其截面外方内圆,与支护管桩及空心方桩相比,其抗弯刚度较高,非常适用于基坑支护工程。文章以某工程项目为例,对其工程地质和水文地质条件进行分析,结合基坑工程特点进行支护方案的选择,对最终采用的矩形桩斜压法施工技术要点进行分析。工程实践证明,矩形桩斜压法有着较高的施工效率、节能环保、成本低,还能减少边坡变形及扬尘,对边坡的稳定非常有利,能够很好地保证基坑的安全。

预应力管桩复合地基在厚软土地基闸站工程中的应用

由于预应力管桩抗剪性能差,预应力管桩基础在需要承受较大水平荷载的工程尤其是闸站工程中应用较少。将预应力管桩作为复合地基使用,既能够充分利用其耐打性好、穿透性能强等优点,又可以避免自身抗剪性能差的缺点。以预应力管桩复合地基在某闸站工程的实际应用为例进行研究,分析了预应力管桩复合地基的结构特点和承载力特点,并对各建筑物的最终沉降量进行计算,为预应力管桩复合地基在闸站工程的应用提供参考。

深厚碎石土覆盖层预应力锚索施工技术研究

基于国道G317线狮子坪水电站改线公路之沙坝路段应急抢险治理工程Ⅰ区中后部区域预应力锚索施工,对深厚碎石土覆盖层预应力锚索施工中的难点、技术方案、施工工艺及安全监测进行了详细分析,制定出切实可行的技术方案并予以实施,取得了较好的效果。阐述了对深厚碎石土覆盖层预应力锚索施工技术进行的研究。

青岛国际会展中心二期工程中的预应力设计

青岛国际会展中心二期工程由展厅、会议中心两个建筑单体组成。介绍了青岛国际会展中心二期工程中超长连续预应力梁的设计方案,着重就竖向构件侧向刚度对梁预应力效应的影响、各种张拉方案进行了分析比较;并对结构中大面积楼盖温度应力的大小、分布规律进行研究,分析过程中考虑了温度荷载的确定、竖向构件侧向刚度、徐变等主要因素的影响,最后提出相应的预应力设计方案。

多跨连续刚构桥合拢方案分析

针对大跨度多跨高墩连续刚构桥合拢顺序(合拢方案)对结构内力和累计位移影响规律研究的不足,以8跨一联、主跨120 m、墩高110.3 m的湖南省汝城至郴州高速公路的文明特大桥为例,采用对比的方法分析了大跨度多跨高墩连续刚构桥合拢顺序对结构受力以及位移的影响,以及采用一次张拉或两次张拉两种张拉方式张拉合拢段预应力钢束对合拢段及整个结构的影响。结果表明:不同的合拢顺序对成桥状态结构受力影响不大,但对累计位移有较大影响,而这直接影响挂篮悬臂施工的立模标高;合拢段预应力钢束的张拉方式不同会影响合拢段主梁的下缘应力,而对其上缘和其他节段主梁应力以及位移影响甚微。

大型墙梁式渡槽二次预应力施工过程分析研究

结合南水北调中线京石段左岸排水工程麻黄沟预应力渡槽结构设计,应用叠合结构设计与施工原理,提出了预制和现浇结构有机结合的墙梁式渡槽二次预应力施工方案.对渡槽施工全过程进行了三维有限元数值模拟,明确了墙梁式渡槽在二次预应力施工过程中混凝土的应力分布规律及变形特性,建立了合理有效的施工顺序.结果表明,采用二次预应力施工方案,不仅解决了高空架设模板和混凝土浇筑等施工难题,而且能够减小槽体反拱值.

兰州地铁深基坑围护结构选型分析

为了积累兰州地铁车站深基坑设计和施工经验,填补兰州地区地铁深基坑的桩撑支护设计空白,结合兰州地铁深基坑工程对土钉墙(复合土钉墙)、地下连续墙、排桩预应力锚杆和排桩内支撑四种围护方案进行对比,选定钻孔灌注桩加钢管内支撑支护方案。根据基坑开挖监测结果发现:随着基坑开挖深度的增加,各开挖阶段水平位移与深度变化和内支撑及预应力的施加有关,基坑中部圈梁的侧移最大;围护桩由于下端嵌固,上端被支撑,桩体变形曲线逐渐向"大肚"形变化,最大水平位移产生的位置也相应下移。桩撑基坑开挖过程中,应减小悬臂阶段持续时间,尽早施工内支撑且适当施加预应力,加快基础施工进度,防止因土体流变而产生较大的位移。

地下厂房围岩稳定性分析及支护方案优化

基于工程实际与设计方案,构建了甘肃省讨赖河三道湾水电站地下厂房洞室群的三维有限元模型,采用弹塑性有限元法计算模拟了洞室分步开挖及支护过程,分析了有无系统锚杆支护工况下围岩的应力状态及洞室变形,论证了锚索支护的必要性,并对锚杆长度设计方案进行优化。计算分析表明,系统锚杆明显改善了开挖围岩的变形与稳定性,该法可行、合理,可供借鉴。

哈尔滨西客站轨道层预应力混凝土结构设计

针对靠近支座处集中荷载大的大跨度预应力混凝土结构设计时摩擦损失大的问题,采用对比分析方法提出无粘结预应力筋与有粘结预应力筋混合配筋、分段张拉梁侧锚固以及直线配筋共3种配筋方案,计算结果表明,无粘结预应力筋与有粘结预应力筋混合配筋和分段张拉梁侧锚固方法大幅度减小了预应力摩擦损失,有效控制结构裂缝和挠度.非预应力筋和预应力筋的面积通过改进名义拉应力控制裂缝宽度的方法计算,预应力强度比视为已知条件,可保证框架梁端混合配筋时预应力强度比满足规范的限值.为满足相对受压区高度限值的要求,在梁截面尺寸不变的前提下,建议采用梁端受压区配置一定数量受压钢筋的方法。