混合预应力抗弯加固钢筋混凝土“T”梁有限元分析

为了解决现役桥梁加固造价高、加固过程中易造成黏结破坏及加固材料难以完全发挥作用等问题,提出混合预应力加固技术.结合连江大桥16 m"T"梁段,利用Midas CIVIL有限元软件,对其进行结构核算和加固前后有限元分析.结果表明:混合预应力加固技术将先张法和后张法同时作用于被加固结构构件,改变了传统加固技术的传力机理,加固后的"T"梁,在基本不增加"T"梁自重的情况下,"T"梁的抗弯、抗剪承载力得到明显提高,整体挠度和裂缝宽度得到有效减小,较好地解决了加固后"T"梁延性差的问题,同时采用普通水泥砂浆替代普遍采用的高性能砂浆,降低工程造价,与现有桥梁加固技术相比具有明显优势,值得在桥梁加固工程中推广应用.

折线配筋先张梁疲劳性能试验

为研究折线配筋先张梁的疲劳受力性能,对2根折线配筋先张梁和1根后张有粘结预应力混凝土梁进行了等幅疲劳试验,并对未发生疲劳破坏的试验梁进行了静载试验,探讨疲劳加载对其剩余静载承载力的影响.试验结果表明,折线配筋先张梁疲劳破坏始于底部受拉非预应力钢筋的脆性断裂;疲劳加载过程中钢筋应变、混凝土应变、裂缝宽度、挠度均有不同程度的增长,呈现'三阶段'变化规律;前期的疲劳加载对试验梁受力性能影响较小,试验梁正截面受弯破坏,有明显的延性破坏特征,其承载力与现行规范计算值相比有一定的安全储备.

结构与材料参数变化对折线配筋先张梁局部应力的影响

为了深入研究折线配筋先张梁的力学性能,在优化选定的折点半径基础之上,以Ansys有限元分析软件为工具,采用分离式模型,建立了基于三维实体预应力筋单元的折线配筋先张梁非线性有限元分析模型,探讨了折点弯折角度、预应力筋布置间距、混凝土强度等级等结构、材料参数变化时先张梁折点局部应力状态与变化规律。研究结果表明:折点弯折角度对折点处σymax影响较小,但较大折角会使折点应力集中程度得到一定缓和;预应力筋间距虽然对折点处应力分布状态影响不大,但需要注意间距较小时在横向上可能产生的应力叠加现象;由于应力水平较低时不同强度等级混凝土的本构关系差别不大,对于预应力筋折点采用优化半径的先张梁,混凝土强度等级变化对折点处应力状态影响较小。

折线配筋先张梁折点半径优化

为了深入研究折线配筋先张梁的力学性能,以Ansys有限元分析软件为工具,采用分离式模型,建立了基于三维实体预应力筋单元的折线配筋先张梁非线性有限元分析模型,分析了折点半径R对折点处应力状态的影响规律,对影响先张梁折点局部应力集中现象主要因素的预应力筋折点处圆曲线半径进行了优化;并综合考虑了工程实际中的构造要求等多方面因素后,选定R=600mm为预应力筋折点最优半径,为先张梁力学性能进一步的实验研究与理论分析打下了基础。