带预应力UHPC华夫桥面板抗弯性能试验研究

为研究钢纤维类型、预应力筋等因素对UHPC华夫桥面板力学性能的影响,以北京亦庄文昌桥为背景进行抗弯试验研究。设计制作了4组板肋梁试件,对比分析钢纤维类型(直线型、端钩型)、预应力筋等因素对试件破坏模式、裂缝发展以及抗弯承载力等性能的影响,并基于美国《UHPC华夫板设计指南》,提出考虑预应力筋的华夫桥面板抗弯承载力计算公式。结果表明:底部纵向受拉筋的屈服是试件进入破坏阶段的特征之一,试件最终为适筋梁受弯破坏;设置预应力筋能一定程度提升试件的强度和延性,并能有效增加初裂缝附近UHPC的应变;设置预应力筋能明显改善试件的耐久性,而且钢纤维为直线型时提升效果比端钩型更显著;提出的抗弯承载力计算值与试验值吻合较好,能准确计算UHPC华夫桥面板的抗弯承载力。

预应力钢箱高强混凝土组合箱梁抗弯承载能力研究

预应力钢箱高强混凝土组合梁将组合梁技术、现代预应力技术与高强混凝土有机结合在一起,已在工程中广泛使用,其抗弯能力是工程上最为基本也是最重要的要求。为掌握预应力钢箱高强混凝土组合梁的受弯性能,得到其极限抗弯承载能力,设计足尺试验梁。试验在自行研制的试验装置上进行;得到试验梁的弯矩挠度曲线、滑移特征曲线、预应力筋应力力增量及截面高度应变分布等重要参数,描述其破坏形态。后根据内力平衡和弯矩平衡分析,得到预应力钢箱高强混凝土组合梁极限抗弯承载力计算公式。并选取众多文献的组合梁试验结果,进行计算值和实测值对比分析,结果吻合良好。提出的极限抗弯承载力计算方法适用于采用普通钢的组合梁和预应力组合梁。而对于高强钢预应力组合梁采用简化塑性理论计算结果稍大。总体而言,预应力筋的存在能提高组合梁的弹性工作范围和极限抗弯承载力,减少结构变形,使普通钢-高强混凝土组合梁具有更好的工作性能。

输电线路钢管杆多边锥形横担抗弯承载力试验和设计理论研究

探讨输电钢管杆横担抗弯强度及端部连接角焊缝抗弯强度的设计方法,开展3个相同规格设置不同加劲肋横担抗弯承载力特性试验、非线性有限元模拟和理论分析,探讨高压输电线路钢管杆截面为多边形的锥形横担抗弯承载力试验和设计理论。以锥度、径厚比为变化参数对锥形钢管横担进行一系列有限元模拟,并结合试验结果提出适合此类横担的抗弯承载力计算公式。研究结果表明:加劲肋对锥形钢管横担的极限承载力几乎没有影响,但能有效减小焊缝受力,避免焊缝的撕裂;随着锥度的降低,锥形钢管横担抗弯承载力降低,建议锥度取0.6;采用Q345钢材时,锥形钢管横担径厚比限值不应超过120。提出一个适用于锥形钢管横担抗弯承载力计算公式,并与有限元模拟值进行对比,可为工程设计提供参考。