浅析预应力构件应力损失的产生及减损方法

对施工过程中预应力构件的应力损失的产生原因进行了分析,分别从加热养护、锚具变形、钢筋应力松弛、孔道摩擦四个方面进行了论述,并根据现场施工经验对各种应力损失提出了减损方法,以达到减少构件开裂,提高其耐久性的目的。

预应力构件应力损失的产生及减损方法分析

混凝土是应用最为广泛的施工材料，在房屋、桥梁、公路等工程项目中与受弯构件相配合。因为混凝土具有较低的极限应变与抗拉强度，应力构件施加压力给混凝土，对荷载之后的拉力做抵消，是有效控制裂缝的方式。

预应力撑杆构件交互屈曲与承载力智能估计方法

预应力撑杆构件造型优美、省材高效,但由于其柔度较大,易产生多个屈曲模态交互耦合即“交互屈曲”模式的破坏,且交互屈曲对其极限承载力、屈曲性能影响显著。研究了交互屈曲对预应力对称、不对称撑杆构件在轴压、压弯作用下屈曲性能、极限承载力的影响,并据此采用基于回归算法的人工神经网络(ANN)建立了其极限承载力估计模型。研究结果表明,对于预应力撑杆构件,模态交互易造成不稳定后屈曲,且对其极限承载力有显著的削弱效应;该削弱效应是否会产生影响由结构几何参数与参与交互的模态屈曲荷载决定,其削弱程度受结构撑杆不对称性、预应力水平影响;所建立的极限承载力ANN预测模型可考虑交互屈曲的影响,且准确、可靠、适用范围广泛。研究可为后续开发预应力撑杆构件智能设计软件平台提供基础,满足工程设计的需求。

用分段逼近法计算混凝土收缩与徐变引起的构件预应力损失

因混凝土收缩与徐变引起的预应力损失在总损失中占的比重很大，我国规范中对这部分损失的求解给出了经验公式，本文提出了分段逼近法可求解先张法预应力混凝土轴心受拉构件，任一时间因收缩和徐变引起的预应力损失，并同时考虑了非预应力筋的影响；方法中，把总时间分段，各时段中设应力为常数，求解各时段因收缩和徐变引起的预应力损失，再叠加求总损失，这样，可求出预应力损失较精确值：混凝土收缩与徐变求解采用了作者导出的一组公式。

复杂应力构件多荷载工况下的配筋优化

遗传演化结构优化算法自提出以来,研究主要针对单荷载工况的情形,研究成果对于指导实际工程设计存在缺陷.为了满足工程应用的需求,本文以ANSYS有限元软件的非线性分析为平台,选用solid65单元和link10单元分别模拟混凝土单元和钢筋单元,将分离式模型遗传演化结构优化推广到复杂应力构件多荷载工况下的配筋优化.通过选用开洞深梁和开洞剪力墙作为数值算例以验证,分离式模型遗传演化结构优化可以综合考虑多个荷载工况的影响,减少人为因素的干扰,直观地计算出钢筋配置方案,很好地完成复杂应力构件在多荷载工况下的配筋优化设计,所得的结果符合受力机理,且不会使钢筋过度集中,还因为提高了钢筋的利用效率,所以相比弹性应力设计方法节省了用钢量.

预应力混凝土板构件的冲击力学行为分析

利用非线性动力有限元方法,对预应力混凝土板和钢筋混凝土板在杆式动能弹冲击下的动力响应过程进行了数值模拟,对两类构件的冲击力学行为进行了力学分析和比较。研究表明,预应力对减轻反射拉伸波引起的层裂效应,克服加载面撞击影响边缘区域的拉应力,提高构件在整体变形过程中的抗裂性等方面均有一定的作用。

预应力混凝土构件抗弯刚度的实用分析

预应力混凝土构件在实际应用过程中 ,难免受到各种因素的作用而影响其实际的工作性能。在已得到预应力对受弯构件抗弯刚度增强作用的基础上 ,对诸如预应力损失、徐变和收缩等工程实际中的因素加以考虑 ,给出更为贴近实际情况的分析解答 ,同时对已有的刚度计算结果进行讨论 ,指明了相关物理量的工程指导意义 ,可供预应力设计和施工人员参考。

后张预应力小箱梁预制构件预拱度分析

通过对小箱梁预应力预制构件的理论分析和对在中江高速公路中几个标段后张法预制构件上拱度随时间变化的数据收集与分析 ,讨论了混凝土的干缩、徐变对预拱度的影响。

预应力索拱构件的受力性能研究

针对郑州国际会展中心展厅钢屋盖的施工阶段需要,将跨中预应力索拱构件单独建模,运用ANSYS对其预应力施加前后的受力性能进行分析,探索劲性格构拱、竖向腹杆和下悬预应力张拉索的内力分布特征,可供工程设计与施工参考。

预应力构件的耐火性能

笔者在参与我国现行《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95(以下简称《高规》)的管理工作过程中,有设计单位的设计人员来函询问如何确定采用后张法施工的预应力构件的耐火极限问题。《高规》附录A——“各类建筑构件的燃烧性能和耐火极限”中的80％以上的数据是公安部四川消防科学研究所于70年代,通过作构件的耐火试验得出的。

自预应力钢管混凝土受压构件极限承载力的计算

采用在管内核心混凝土中添加膨胀剂使其发生体积膨胀的方法,改善了钢管混凝土特性,提高了钢管混凝土构件的极限承载力。以巫峡长江大桥"化学自预应力钢管砼在桥梁上的应用研究"课题试验成果为基础,针对自预应力钢管混凝土与普通钢管混凝土的区别仅在核心混凝土应力状态不同的特点,建立了混凝土的等效轴心抗压设计强度概念,导出了试件混凝土等效轴心抗压设计强度与膨胀剂掺量(膨胀量)的函数关系,为解决化学自预应力钢管混凝土受压试件极限承载力的计算提供了一种可行和有效的方法,为该种构件的应用和后续研究工作奠定了基础。

预应力混凝土构件挠度计算的新方法

阐述一种预应力混凝土构件挠度计算的新方法。该方法对于任意程度预应力混凝土构件，从无预应力到全预应力均适用，文中给出了算例。

材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪热中子导管概念设计

针对中国先进研究堆(CARR)正在建造的材料与构件深部应力场及缺陷无损探测中子谱仪所需的热中子导管,开展模拟计算与概念设计。首先根据CARR内的现场情况和该谱仪的整体要求设计热中子导管的内部截面尺寸为90 mm×160 mm,整体长度为19.7 m,导管长度分为3组;然后根据这些参数开展蒙特卡罗模拟,通过比较导管镀层的特征增殖因数m分别为1、2、3、4、5、6时导管末端的中子强度二维空间分布、水平方向发散角分布、波长分布等主要性能指标的模拟结果,选定m=3,并以此完成了导管的参数设计。

磨筋法与钻孔法推算混凝土构件配筋实际应力的比较研究

既有建筑结构的安全评估、质量鉴定、加固改造,事故分析常需准确推算混凝土构件中纵筋的实际应力,依此估算构件实际内力,但目前混凝土结构检测鉴定极少能涉及或提供这些数据。磨筋法与钻孔法是作者近年首次提出的推算混凝土构件配筋实际应力的两种实用方法,均基于弹性分析结合常规检测计算求解(补充实测变量的解析计算),多项模拟试验表明其精度满足工程需要。介绍了两种方法并进行了比较与分析,证明了两者的内在联系及其一致性,结果可供混凝土结构检测鉴定与同类研究参考。分析表明,基于相同原理,经进一步改进测试工艺与精度,钻孔法还可拓展用于推算超长混凝土结构实际组合应力(含温度应力),及混凝土结构中实际预应力效应。

有粘结预应力叠合受弯构件延性的试验分析

对两根预应力叠合连续梁和两榀预应力叠合框架及其对应的一根现浇连续梁和一榀现浇框架进行了加载破坏对比试验 ,探讨了预应力叠合受弯构件的延性性能 。

预应力混凝土构件裂缝的原因及预防措施

分析了预应力混凝土构件在施工中施加预应力后 ,常在锚固区、端面、支座竖向、屋架上弦、端横肋等部位出现裂缝的原因 。

预应力构件锚固区的局部应力分析和构造设计

从预应力构件的局部应力分析入手,提出了预应力构件锚固区角焊缝的尺寸限制及计算公式,探讨了腹板加劲肋的配置,进行了无局部压应力作用的梁腹板的稳定计算,可供预应力构件进行细节设计时参考。