部分无黏结预应力混凝土结构设计与应用

为解决港珠澳大桥沉管隧道结构受力问题,创新性地提出了一种全新的部分无黏结预应力混凝土结构形式。该结构形式既能通过预应力保证结构全断面受压,并以此来提高接缝处节段接头的抗剪和防水能力;又能通过节段接头毫米级张开来释放弯矩内力,降低预应力用量。该新型结构形式已成功应用于港珠澳大桥沉管隧道施工图设计,并有效支撑了港珠澳大桥沉管隧道半刚性管节结构体系的创新。

部分预制预应力型钢混凝土梁受力性能试验与设计方法研究

为简化现场施工工序,创新将预应力技术与装配式技术集成应用于型钢混凝土结构中,提出部分预制预应力型钢混凝土(PPPSRC)梁。通过5个梁试件的受弯性能试验及5个梁试件的受剪性能试验,研究了预应力施加顺序、预应力度、预应力筋高度及预制混凝土种类对PPPSRC梁的破坏形态和截面应力发展的影响,并结合试验结果对各试件的裂缝发展规律、承载及变形能力进行了分析研究。研究结果表明:预应力施加于梁预制部分或施加于整个梁对PPPSRC梁受力性能影响较小,不同预应力施加顺序的试件开裂荷载与峰值荷载差值均在5%以内;预应力度和预制部分混凝土种类对PPPSRC梁的抗裂性能影响显著,其中PPPSRC梁的开裂荷载相较于普通型钢混凝土梁最高可提高166%,而预制部分采用超高性能混凝土相比预制部分采用普通混凝土的试件开裂荷载可提高33%。基于试验结果建立了适用于PPPSRC梁的受弯、受剪承载力以及开裂荷载的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。

部分预应力混凝土斜拉桥主梁带裂缝状态下疲劳性能试验研究

为研究大跨度部分预应力混凝土(partially prestressed concrete,PPC)斜拉桥在主梁带裂缝状态下的疲劳性能,以双塔混凝土斜拉桥为工程依托,制作节段缩尺模型。根据有限元计算结果调整节段缩尺模型斜拉索索力及主梁预应力,将主梁受力调整至部分预应力状态。将节段缩尺模型预加载至一定损伤后,开展PPC斜拉桥带裂缝状态下的疲劳性能试验研究。结合实桥荷载谱设计疲劳试验参数,疲劳荷载确定为22~34 kN,加载频率为1.5 Hz,共循环加载250万次,并在不同循环加载次数下对模型梁进行静载试验。试验结果表明:在有损伤的情况下,在疲劳试验过程中,主梁裂缝处于“闭合-张开-闭合”的循环过程中;随着疲劳荷载加载次数的增加,静载试验中的主梁挠度平稳增加;主梁L/4(L为跨径)、L/2和3L/4截面处体系刚度分别退化了为5.08%、5.19%和6.63%;在不同加载次数的静载上峰值工况下,主梁裂缝平缓发展,裂缝宽度由0.04 mm扩展至0.06 mm,卸载后,所有裂缝均闭合;在静载试验中,相同荷载作用下的索力基本不变,斜拉索基本无损伤。综合结果表明,PPC斜拉桥在主梁带裂缝状态下体系刚度下降缓慢,斜拉索刚度基本无退化,体系承载能力仍能满足正常使用情况下的要求。

基于有黏结预应力加固体系的混凝土连续箱梁桥加固处治探析

为探索预应力混凝土连续箱梁桥所适用的加固处治技术,并对桥梁维修养护提供指导,以具体桥梁工程为例,构建整体计算模型,对处治前控制截面抗弯、抗剪性能及箱梁腹板主拉应力展开模拟;对粘贴钢板、增大主梁截面、体外预应力加固及有黏结预应力加固等方案展开比较,对有黏结预应力加固体系进行设计和处治效果分析。结果表明,有黏结预应力加固体系能较好提升箱梁桥加固后斜截面抗剪承载性能和腹板主拉应力,在桥梁结构加固处治中具有广阔的应用前景。

钢板混凝土+无黏结预应力组合加固撞损箱梁技术研究

为研究撞损箱梁不中断交通的加固技术,保证受损结构的加固效果,以某被车辆撞击损坏的装配式预应力混凝土箱梁加固工程为依托,对钢板混凝土+无黏结预应力组合加固原理及设计方案进行研究,并结合实际工程,对相关的施工关键技术进行分析。分析结果表明,对撞损的装配式小箱梁进行钢板混凝土+无黏结预应力组合加固,无黏结预应力抵消新增承载的不利影响,能显著提高撞损箱梁的承载力,加固效果良好,可为同类加固工程提供参考。

超高结构无黏结预应力滑模混凝土的配制及施工质量控制

本文探讨了超高结构储煤仓无黏结后张拉预应力滑模混凝土的配制及施工质量控制。在配合比设计时充分考虑了施工工艺的改变对混凝土配合比设计中水胶比、早期强度、黏度控制、凝结时间等参数的影响。同时在滑模施工过程中,做到“边滑升、边浇筑、边绑扎、边收面”的质量控制原则,保证了超高结构储煤仓无黏结预应力滑模混凝土的施工质量。

无黏结预应力钢筋混凝土水池施工关键技术研究

本研究致力于优化水池的建筑材料选取与结构设计,以确保其承载力、耐用性及环保性能。钢筋选用以高强度、低松弛特性的预应力钢筋为重点,同时兼顾其连接方式与布局。混凝土则采用高强等级,特别关注其抗渗与抗冻性能。针对水池潮湿环境的防腐保护,采用专用涂料与防腐剂。结构设计需考虑水池的形状、尺寸及预应力钢筋的配置,并重视抗震设计。施工工艺涵盖准备、预应力筋布置、混凝土浇筑及养护等环节,全程强调质量控制。这些措施共同保障水池结构的优质性、稳定性及长期安全运行。

超高层大跨度房建后张法有黏结预应力混凝土施工分析

在当前城市建设迅猛发展的浪潮中,超高层大跨度建筑凭借其独特的空间布局和视觉震撼力,成为推动城市天际线更新的重要力量。然而这类建筑的结构设计复杂,对施工技术提出了更高的挑战和要求,这时后张法有黏结预应力混凝土施工技术应运而生,并在国内外建筑行业中得到了广泛应用。文章介绍了后张法有黏结预应力混凝土技术的概述,以及其在超高层大跨度房建中应用的必要性,在此基础上以九悦湾二期项目A标段为例,深入阐述了该技术的具体应用。

后张部分无黏结预应力梁锚固失效下受力性能试验研究

为了研究部分无黏结及锚固系统失效对后张预应力梁受力性能的影响,以4根后张法施工预应力混凝土简支梁为试验对象,分析后张法预应力梁在相同无黏结率下,跨中、梁端部分无黏结以及锚固系统失效时的受力过程、破坏形态、荷载-位移曲线、延性等指标和抗弯性能的变化规律。基于部分无黏结预应力梁的试验结果,采用考虑锚固失效损失的截面应变协调黏结折减系数计算抗弯承载力。研究结果表明:部分无黏结与锚固失效均降低试验梁的抗裂性能;在锚具失效条件下,跨中纯弯段无黏结显著降低试验梁的刚度和承载力,而梁端无黏结对梁刚度影响较小,承载力略降低;在锚固失效下,跨中段无黏结和梁端无黏结的梁与正常状态下的梁相比,延性指标分别提高6.3%和21.1%;在加载过程中,跨中控制截面满足平截面假定;采用考虑锚固失效损失的截面应变协调黏结折减系数计算抗弯承载力与试验值较吻合。

无黏结预应力混凝土桥墩地震损伤破坏的有限元模拟分析

桥墩中配制竖向无黏结预应力筋是实现其地震损伤控制的有效手段,为研究采用ANSYS软件的无黏结预应力筋混凝土桥墩地震损伤破坏分析方法,基于4个桥墩的拟静力试验结果,建立其滞回性能的有限元分析模型,将模拟得到的桥墩混凝土开裂破坏情况、滞回曲线、骨架曲线、残余位移、刚度、预应力筋应力等与试验结果进行了对比。结果表明:数值模拟结果与试验结果吻合较好,基于ANSYS软件可以很好的模拟此类桥墩的地震损伤破坏情况。

芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁受弯性能研究

对以芳纶纤维筋为有黏结预应力筋、环氧涂层钢筋为非预应力筋的部分预应力混凝土梁的受弯性能进行研究,共进行了10根梁从混凝土开裂、裂缝开展直至梁受弯破坏的全过程试验。测定了梁的开裂弯矩,梁截面应变分布,变形的发展,裂缝出现、发展及分布情况,提出区分芳纶纤维筋破断及混凝土压坏的界限等效配筋率或界限中和轴高度,推导出芳纶纤维筋拉断和混凝土压坏同时发生,混凝土压坏、芳纶纤维筋未拉断及芳纶纤维筋拉断、混凝土未压坏等情况的受弯承载力计算方法,并提出芳纶纤维筋有黏结部分预应力混凝土梁短期刚度及裂缝宽度的计算方法。

部分无黏结预制预应力混凝土框架及其节点抗震能力研究

首先介绍了采用后张预应力筋将预制梁和柱构件拼装在一起组成的框架结构的基本形式及特点,接下来对两榀预制框架中节点进行了低周反复加载试验研究,并对一榀三层两跨框架结构进行了弹塑性静力分析,试验和理论分析结果表明经过合理设计的部分无黏结预制预应力混凝土框架结构能够满足抗震设防的要求,且卸载后残余变形较小,具有较强的恢复性能。

部分黏结预应力CFRP筋混凝土梁受弯承载力计算公式

部分黏结预应力CFRP筋混凝土梁中,CFRP筋在梁的两端为有黏结形式,而中间部分为无黏结形式。国内外已有研究表明:与有黏结预应力CFRP筋混凝土梁相比,部分黏结预应力CFRP筋混凝土梁具有较好的延性;与无黏结预应力CFRP筋混凝土梁相比,部分黏结预应力CFRP筋混凝土梁对锚具的依赖性大为减小。基于构件整体变形协调与截面内力平衡条件,建立部分黏结预应力CFRP筋极限应力增量的简化分析模型,提出可考虑不同无黏结段长度比例影响的、部分黏结预应力CFRP筋极限应力增量计算公式,并在此基础上推导不同破坏模式下部分黏结预应力CFRP筋混凝土梁受弯承载力的计算公式,公式计算值与试验结果吻合良好。

配置HRB600级高强钢筋无黏结部分预应力混凝土梁变形性能试验研究

对5根无黏结部分预应力混凝土梁进行了抗弯试验,分析了预应力度和非预应力筋强度等级对构件变形性能的影响。结果表明:配置HRB600部分预应力的混凝土桥梁构件开裂前刚度按照JTG D62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》相关公式计算是合理的;预应力度的提高可以延缓试验梁开裂后挠度的发展,但对极限破坏时的挠度变化影响不大;提高钢筋等级可延缓构件开裂后刚度下降速率;提高预应力度和增加钢筋等级都会提高梁体的延性,增加其恢复变形能力。

公路早期部分预应力混凝土T梁腐蚀疲劳性能试验分析

我国早期建造、处于腐蚀环境的在役公路预应力混凝土T梁桥面临严峻的腐蚀疲劳问题.为探讨此类桥梁的腐蚀疲劳性能,基于上世纪80年代公路部分预应力混凝土T梁标准图设计试验模型,开展特定钢绞线锈蚀率(设计锈蚀率为10%)下不同疲劳荷载幅值的部分预应力混凝土T梁模型的弯曲疲劳试验,获得模型梁在循环荷载作用下的跨中挠度、梁底纵向钢筋和受压区混凝土应变、竖向裂缝宽度等的发展规律及疲劳寿命.试验结果表明:在钢绞线腐蚀较为严重时,模型梁的弯曲疲劳破坏特征为受腐蚀钢绞线发生无征兆的断丝破坏,且受压区混凝土未出现被压碎现象,破坏模式为脆性破坏;在钢绞线锈蚀率基本相同时,模型梁的受弯性能随着疲劳荷载幅值的增大而显著下降,且其疲劳寿命也随着疲劳荷载幅值的增大而急剧下降.基于应力-寿命(S-N)理论,提出钢绞线锈蚀后的部分预应力混凝土T梁的疲劳寿命预测公式,可用于初步评估钢绞线锈蚀后的部分预应力混凝土T梁的疲劳寿命.

轴压比对无黏结预应力混凝土柱抗震性能影响

为探究外加轴压比及预加轴压比对无黏结预应力钢筋混凝土柱抗震性能的影响,对4个预应力柱和1个普通柱进行了拟静力试验。研究分析了各试验柱的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、刚度、延性、耗能性能等抗震性能指标。试验结果表明:与普通钢筋混凝土柱相比加入预应力筋的钢筋混凝土柱滞回曲线存在一定程度的“捏缩现象”,耗能性能变差。外加轴压比越大,预应力柱的滞回曲线饱满度越差,耗能性能越差,残余位移越大,柱的自复位性能降低;预加轴压比越大,试验柱的耗能性能越差,自复位性能越好。

世界最大跨径公路预应力混凝土部分斜拉桥——培森柳江特大桥全桥高精度合龙

近日,世界最大跨径公路预应力混凝土部分斜拉桥--培森柳江特大桥全桥合龙仪式在象州举行。培森柳江特大桥是广西贺州至巴马高速公路(象州至来宾段)实现全段贯通的最后两大控制性工程之一。桥长2578.9 m,主桥为(145+280+145)m双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥,桥宽29 m,主塔为柱式塔,塔高50 m,全桥共计46对斜拉索。

某两跨预应力混凝土部分斜拉桥静力分析

随着现代科学技术的发展,部分斜拉桥在实际工程中的应用越来越广泛。文中以国内某拟建预应力混凝土独塔单索面部分斜拉桥为例,借助有限元软件,对其主梁、主塔、斜拉索进行施工阶段及运营阶段的静力计算,分析总结该两跨部分斜拉桥受力特点。

部分预应力部分粘结CFRP混凝土梁的受弯性能

为了改善碳纤维筋(CFRP)预应力混凝土梁的受力及延性性能,针对CFRP筋特殊的材料性能,在国内首次引入了“部分预应力部分粘结”的新概念。对CFRP筋与环氧树脂钢筋混合配筋的预应力混凝土梁进行了试验研究,结果说明梁的预应力度及预应力筋的无粘结部分长度会对CPFR筋预应力混凝土梁的受力及延性性能产生较大的影响。

疲劳荷载作用下部分预应力混凝土梁裂缝宽度计算模型

为了模拟部分预应力混凝土(partially prestressed concrete,PPC)梁疲劳裂缝扩展过程,建立在疲劳荷载作用下PPC梁裂缝宽度数值计算模型。首先,以静载黏结应力-滑移关系为基础,提出非预应力钢筋疲劳黏结应力-滑移关系;然后给出疲劳荷载作用下开裂截面非预应力钢筋应力计算方法,重点考虑不同类型受拉钢筋之间的应力重分布、累计残余应变(混凝土和非预应力钢筋)及受拉钢筋面积损伤的影响。最后,基于黏结-滑移理论,建立疲劳裂缝宽度计算模型,并利用2组(H1和H2组)PPC梁疲劳试验对其进行验证。研究结果表明:裂缝宽度计算值与试验结果吻合较好,同时对于低配筋率的H1组试验梁而言,利用该模型得到的裂缝宽度相对保守,因此,适于PPC构件的抗疲劳设计及验算参考使用。