预应力次弯矩的设计研究

针对我国现行唯一的预应力结构专业设计规程———《无粘结预应力混凝土结构技术规程》(JGJ/T 92 -93)中有关预应力次弯矩条款的局限性 ,对预应力混凝土超静定结构两类极限状态设计中如何考虑预应力次弯矩的问题进行了较为深入的研究 .并基于作者首先提出的“积极、有效地利用预应力次弯矩”的设计思想 ,对预应力束的优化布置方案、预应力束的截面偏心距e和拐点系数α的合理取值、提高预应力束的有效预应力Npe等问题 。

预应力混凝土杆件固端弯矩计算方法和计算公式

本文根据等效荷载原理，建立了直接计算杆系超静定预应力混凝土结构次弯矩时，所需要的预应力混凝土杆件固端弯矩计算方法和计算公式，并和直接计算结构总弯矩需要的预应力混凝土杆件固端弯矩计算方法和计算公式统一起来。不论预应力混凝土杆件中的预应力筋线形如何，本法均适用。本法概念清楚，方法简单，所得出的固端弯矩计算公式简明。

桥梁负弯矩预应力筋理论伸长量及油表读数计算的研讨

随着我国社会经济快速发展,高等级公路建设投资力度更大,大量的后张法大跨径桥梁兴建,预应力混凝土结构在桥梁工程中广泛应用,准确计算负弯矩预应力筋理论伸长量是控制张拉施工质量的基础。根据材料力学理论和目前施工技术,结合工程实例本文主要介绍桥梁负弯矩预应力筋伸长量准确计算及油表读数的计算过程。

箱梁顶板负弯矩预应力施工技术

箱梁顶板预应力技术在工程中的运用，凸显了诸多优点，不仅节约材料用量，而且劳动效率高，施工速度快，在创造经济效益的同时，取得了良好的社会效益。

连续梁桥负弯矩预应力筋错序施工后性能评价

本文针以某连续梁桥负弯矩预应力缺失造成病害为背景,检验负弯矩预应力筋错序施工后桥梁的工作性能。结果表明,负弯矩预应力筋错序施工后,补救措施得当的情况下,桥梁的承载能力能够恢复至设计荷载等级要求,但负弯矩预应力筋错序施工的桥跨结构承载力富余度低于正确施工的桥跨结构。

不同弯矩作用下腰椎正常与压缩骨折模型的有限元分析

目的建立L1~3正常腰椎模型和L2椎体压缩骨折的模型,并进行有限元分析,观察在不同弯矩应力下两种模型的椎间盘及关节突的力学分布差异。方法取一位健康男性志愿者腰椎三维CT扫描图像,导入Mimics 16.0软件中,并建立L1~3椎间盘、纤维环和髓核模型,并在正常模型基础上切除L2椎体上半部分,模拟L2椎体压缩骨折(I度),再导入Hypermesh 13.0软件中进行网格划分,后导入Abaqus 14.2软件中,进行体网格划分和建立韧带结构,并在L1上表面施加500N垂直向下的力,再施加大小为5、10和15Nom的弯矩,模拟腰椎做不同幅度的前屈及后伸运动,观察L1~L2(L1~2)椎间盘、L2~L3(L2~3)椎间盘、L1关节突、L2关节突和L3关节突应力最大值及其分布情况。结果椎间盘分析结果提示,在所有工况下骨折模型压应力均比正常模型压应力高,在前屈体位比后伸体位应力高。椎间盘最大应力分布,在工况一到工况七下:正常模型L1~2椎间盘分布规律为由椎间盘的右前方转变为椎间盘的左后方,骨折模型L1~2椎间盘分布规律为由左前方到右后方;L2~3椎间盘的正常模型和骨折模型分布规律均为由右后方到左前方,再到右后方。关节突分析结果提示,在工况一到工况七,两模型的所有关节突最大应力值均表现为由大到小,再到大的过程。关节突最大应力分布无规律,大部分分布于右侧下关节突。结论有限元力学分析显示腰椎压缩骨折后,伤椎的椎间盘和关节突的压应力较正常椎体增大,提示骨折后可能脊柱退变加速。相对关节突,椎间盘的应力分布较规律,关节突应力分布的不规律可能提示骨折后脊柱后柱退变加速部位具有不确定性。

U型薄壳渡槽短壳槽身应力的三维模型光弹性试验研究

通过三维模型光弹性试验,研究了短壳槽身的应力状态。得到了分别在自重、半槽水、设计水、满槽水荷载及在自重与上述几种荷载共同作用下槽壳、端肋、横杆上的表面应力以及在设计水荷载下端肋的主拉应力轨迹线和在设计水与自重共同作用下槽壳表面的主拉应力等值线图详细结果。

延安体育场大跨度预应力混凝土框架设计

延安体育场东看台与健身广场采用后张有粘结预应力混凝土框架结构,健身广场第一跨为27.5m预应力混凝土转换梁,东看台采用27.28m预应力混凝土框架梁,使跨河跨路工程解决了市区排洪与交通问题。对梁端负弯矩较大的部位采取竖向加腋或水平加腋,有效地解决了露天结构中构件不出现裂缝的设计要求。对东看台中间支座梁端负弯矩较大部位,采用一端在梁内固定,另一端在第二跨梁底或梁侧张拉的抛物线布筋方式,避免了因连续布筋过多造成预应力偏心弯矩过大而引起的边柱或悬臂梁受力不合理的现象。给出了结构的特点和节点构造,以及预应力转换梁施工阶段验算结果及预应力筋分段分批张拉的施工顺序。

预应力板-柱结构地下车库的设计探讨及经济对比

文章针对板-柱结构地下车库的预应力设计,将有限元方法并与常用的等代框架法进行对比,探讨了柱帽对结构内力的影响。作者对考虑柱帽影响的预应力次弯矩与等代框架法的计算结果进行了对比,并讨论了板中预应力筋及普通钢筋的配筋方式及计算普通钢筋时柱上板带和跨中板带预应力筋的分配比例。最后,针对一个工程实例将预应力设计方案与非预应力的设计方案进行经济对比,得出在板柱结构中采用预应力是一种经济可行的方法。

预应力悬灌梁跨冬季间断施工变形分析

在我国西北方广大地区 ,进行悬灌梁施工要跨过漫长冬季 ,在未合拢前处于一种悬臂状态 ,间断施工期间 ,处于悬臂状态的梁变形趋势如何 ,值有多大 ,是否对梁体产生不利影响 ,通过观测 ,得出了结论 ,对类似施工具有一定的参考价值。

浅析预应力结构设计的若干技术问题

通过多个预应力结构工程设计实例,阐明与分析预应力结构设计中若干技术的处理与运用方法,有助于科学合理地解决一些实际工程问题。

基于数值模拟的连拱隧道所受应力和塑性区研究

连拱隧道开挖完成后是否达到工程要求,对此本文结合一实际连拱隧道工程,利用数值模拟对开挖后衬砌的应力、塑性区和岩土体的塑性区进行了研究,研究结果表明:(1)衬砌进口处出现部分应力集中,但是数值控制在工程允许的范围内,不会对工程造成安全隐患;(2)衬砌所受的弯矩分布较为均匀,可知衬砌所受的弯矩分布合理;(3)衬砌没有发生塑性变形,地面以下10 m岩土体范围内出现部分塑性区,此部分塑性区是由于隧道开挖扰动造成的。以上的研究可供类似的连拱隧道工程提供参考。

不对称独塔斜拉桥塔梁同步施工预测探析

选择某一主桥工程为研究对象,运用MIDAS/Civil有限元分析软件对不对称独塔斜拉桥塔梁同时施工过程中的箱梁、索塔、塔横梁受力状态和变形结果进行了分析计算。研究结果表明:采用塔梁同步施工中,在施工阶段对主桥箱梁的内力和变形影响较小,基本可以忽略不计。索塔的内力和变形在塔梁同步施工中受较大影响。A塔肢3号塔横梁以上变化较小,而3号横梁以下弯矩变化1/3;B塔肢弯矩变化1/4~1/3。索塔下部的轴力和剪力有10%~20%的变化;塔横梁内力出现了20%~30%幅度的变化,弯矩的改变导致索塔受力发生变化,而弯矩和轴力的变化导致塔横梁受力状态发生变化。

浅基础设计计算新法

本文通过对浅基础底面尺寸设计进行进一步理论推导,提出弯矩应力系数的概念,进而导出矩形基础的地基承载能力与地基土参数、基底尺寸和基础埋深的公式,公式给出了浅基础地基承载力与地基土参数、基础尺寸、基础荷载和埋深的函数关系。从而能很好地通过地基土内摩擦角和内聚力的数据对基础进行深、宽设计调整,以便设计人员较好地理解这一问题的实质,能够快速准确地求出合理的底面尺寸与选用合理的基础埋深。

关于深基坑开挖防护措施的研究

鉴于深基坑开挖危险程度大,且目前防护措施完善程度不够,通过对实际问题的简化分析,利用变形协调关系及第四强度理论,结合弹性条件下饱和土体的力学特性,通过9颗粒单元体模型,研究并确定了深基坑开挖的最危险位置;通过对基坑最危险位置施加预压力,研究了预压力对基坑弯矩和剪应力分布的影响。研究表明,增设预压力,可以显著改善基坑受力状态,使其弯矩及剪力高峰趋于平缓,显著增加施工的安全性。

浅基础底面尺寸设计方法

对浅基础底面尺寸设计进行进一步理论推导 ,从工程设计出发 ,提出弯矩应力系统的概念 ,以便设计人员较好地理解这一问题的实质 ,从而能够快速准确地求出合理的底面尺寸 。

非线性阶段预应力次弯矩概念及其在弯矩调幅中的应用

非线性阶段次弯矩的演化,以及承载力极限状态下是否考虑次弯矩的问题一直存在争议。为解决这一问题,拓展了预应力次弯矩的概念,使其能够适用于非线性阶段。运用变刚度法数值模拟了初始次弯矩(M2)与弹性最大荷载弯矩(Me)之比为0.15~0.36的15根有黏结预应力混凝土两跨连续梁。基于拓展后的次弯矩概念,提出了以混凝土受压区相对高度、初始次弯矩与弹性最大荷载弯矩之比为影响参数的有黏结预应力混凝土连续梁弯矩调幅公式。采用已有文献中受压区相对高度为0.35的试验梁比较了所提公式和现有的弯矩调幅公式。设计制作受压区相对高度为0.18的两跨预应力混凝土连续梁,获取单调加载下支座反力数据,检验了内力重分布程度较大时所提公式的效果。结果表明,给出的弯矩调幅公式的计算结果偏于安全,且更接近试验结果。

NUMERICAL ANALYSIS ON INCREASE OF SECTIONAL STRESS OF A SHAFT WITH RUB－IMPACT CONDITION

The numerical analysis on a shaft with rub-impact condition is done by using the finite difference method. The bending modes and the moment yaring along the shaft are described,to reveal the in crease pattern of sectional stress of the shaft. The result obtained in this paper can be used in explaining the phenomena of many breaking sections appeared in destructive failures of actual rotating machinery.

客滚船甲板强横梁端部焊缝强度校核

客滚船车辆甲板为了方便车辆开进开出船体,同时车辆重量载荷不失效,通常在车辆甲板下设置纵向骨材和横向强横梁这种结构形式来达到设计要求。本文主要介绍以中海客滚船为例的5甲板强横梁腹板端部连接处焊缝强度校核方法和过程。