既有预应力混凝土空心板应用现状及对策

中国现存大量老旧建筑,其中20世纪90年代以前的既有建筑的楼板、屋盖板多采用预应力混凝土空心板。通过文献调研及实地调查,对既有预应力混凝土空心板的发展历史、应用现状、性能评估及加固方法等进行了系统梳理分析,总结了既有建筑中预应力混凝土空心板存在的安全隐患,指出了其性能评估与加固方法研究中存在的不足。

一般大气环境下既有预应力混凝土结构的耐久性研究

在一般大气环境中,混凝土的碳化是造成既有预应力混凝土结构耐久性降低的主要成因。基于既有预应力混凝土结构的腐蚀损伤特点,结合工程实例,考虑了一般大气环境下各耐久性影响因素如混凝土保护层厚度、混凝土碳化系数以及局部环境影响等的不确定性,通过MonteCarlo随机模拟,提出了基于初锈准则的耐久性概率评估方法,为一般大气环境下既有预应力混凝土结构的耐久性评估、再设计及维修加固提供了参考和量化依据。

既有预应力结构现存预应力数学模型研究

以福建省福州市鳌峰闽江大桥为研究背景,建立该既有结构三维有限元模型,在外荷载分级作用下,获得随着预加力变化的梁体挠度响应,以研究桥梁挠度与既有桥梁现存预应力之间的关系。采用数学优化分析软件1st Opt 6.0程序对构件各代表性截面的预应力损失度及对应的挠度响应进行拟合,建立了三个代表性截面预应力损失度与挠度增量之间的数学模型,数学模型的拟合相关系数均达到0.98以上。通过该数学模型,利用静力分级加载试验获得的挠度增量代入所建立的数学模型就可以获得预应力损失度,进而计算出结构现存预应力.最后将推导结果与应力释放法试验结果进行对比,误差在5%以内,证明了所提数学模型的有效性和实用性。

既有预应力混凝土简支梁预应力损失的有限元模拟研究

应用大型有限元分析软件ANSYS建立一根已经服役20年的既有预应力混凝土后张板梁单元的有限元模型,采用弹簧单元Combin 39模拟预应力钢筋和混凝土间的粘结滑移效应,通过调整该弹簧单元的刚度来控制预应力钢筋和混凝土间的粘结程度。在模型中同时考虑了预应力瞬时损失和长期损失,较为精确的对既有预应力混凝土结构进行有限元模拟。对该模型进行构件的弹塑性变形、混凝土开裂到极限承载力破坏的全过程分析,得到的结果与试验结果有较高的吻合度,进一步表明该模拟方法的合理性和有效性,为预应力结构精细化建模分析提供一定的参考。

既有预应力混凝土桥梁现存预应力原位试验研究

对已经服役20年的既有预应力混凝土梁桥进行原位静载试验,确定测试断面及加载方案,逐级加载直至桥梁开裂破坏,获得主梁挠度及应变试验数据,对试验数据和理论计算数据进行对比分析,实现了对既有预应力混凝土梁桥现存预应力的评估。试验结果表明:在相同加载情况下,既有结构的受力变形和内力均大于理论计算值,结构的承载能力随桥梁服役期的延长而逐渐降低;对跨中截面进行卸载,其起拱值远远小于理论计算值;通过开裂应力和成桥状态理论计算应力的差值推算,发现经过20年的服役期,桥梁预应力相比成桥状态损失了约18. 8%。通过原位试验实现了对现存预应力的评估,这对类似的既有预应力混凝土桥梁的判断加固、拆除具有重要的借鉴意义。

既有预应力混凝土梁桥现存预应力影响参数分析

建立预应力混凝土简支梁有限元模型两阶段分析方法,利用粘结滑移单元(3个非线性弹簧单元)模拟预应力筋单元和混凝土单元间的关系,通过调整弹簧单元刚度来模拟预应力筋和混凝土间的粘结性能,以此实现预应力筋从无粘结到有粘结的转换。基于该精细化有限元模型,研究了在梁体外加荷载、预应力大小、预应力筋布置线型(包括分段布筋和连续布筋)、预应力筋布置位置(包括竖向偏心距和水平偏心距)、混凝土强度等各参数变化的情况下伴随预应力损失的梁体响应,通过分析响应规律明确各参数指标的影响程度,为预应力混凝土结构设计提供参考。

既有预应力空心板抗弯承载力的神经网络模型

根据既有预应力空心板现场试验,综合考虑既有预应力空心板的实际情况,建立了BP网络模型,系统地研究了既有预应力空心板的抗弯承载力,为既有预应力空心板承载力计算开拓了新的途径。

既有预应力检测及某预应力钢筋混凝土框架加固修复方案研究

既有结构中现存预应力的大小是预应力钢筋混凝土框架结构加固修复的关键指标。对钻孔法和超声波法检测混凝土现存应力的适用性和精度进行了探讨;针对某预应力框架密肋梁板结构的现场情况,采用特制工装拉离锚头的方法检测原有钢绞线的现存预应力,采用特制的开口钢垫板或钢垫圈对原有预应力大小不确定的钢绞线补张拉至确定的应力值,通过PKPM鉴定加固模块进行整体建模分析,对体外预应力加固方案中有效荷载对主梁的协调扭矩的影响进行了分析,提出了合理的加固修复方案。

既有预应力连续梁抬高改造技术

结合工程实例,介绍既有预应力连续梁的抬高方案的设计、设备的配套与调试、施工操作要点等内 容。

预应力混凝土连续梁桥拆除设计施工

市政工程大型桥梁拆除是属重大危险性工程,需要专家论证通过后方可实施,避免出现重大安全事故,所以桥梁拆除方案设计和施工过程尤为重要,这里以郑州市三环路快速化工程北三环与中州大道既有跨线桥拆除为例,探讨旧桥梁拆除设计和施工方法,供同类工程参考。

既有锚索二次张拉机具技术研究

预应力损失是降低锚索支护效果的重要原因,对既有锚索实施二次张拉,恢复设计预应力对工程防护具有重要的意义。针对既有锚索尾部长度短,无法直接进行二次张拉的问题,研究设计了一种由新型T型锚盘、圆环垫片、持力钢套等部件组成的可拆卸式的既有锚索二次张拉机具。从机具的部件组成、施工流程、技术要点和工程实践等方面进行了详细阐述,该机具操作简单、节省空间,还可重复利用。既有锚索二次张拉的工程实践表明,这种新型的张拉机具可以在既有锚索尾部较短(3~5cm)的情况下实现二次张拉,恢复既有锚索的设计预应力值,大大提高了预应力锚索的支护效果,保证了工程建设的安全与稳定。