浅谈先张法预应力钢筋混凝土板梁常见质量病害及防治

预应力钢筋混凝土板梁是高架道路使用较为广泛的一种混凝土预制构件,具有承载能力大、强度高的特点。先张法生产的板梁几何截面积较小,可连续生产作业。主要介绍了先张法预应力钢筋混凝土板梁预制中常见的质量病害和防治办法。

先张法预应力钢筋混凝土板梁常见质量病害及防治

预应力钢筋混凝土板梁是高架道路使用较为广泛的一种混凝土预制构件，具有承载能力大、强度高的特点。先张法生产的板梁几何截面积较小，可连续生产作业。本文主要介绍了先张法预应力钢筋混凝土板梁预预制中常见的质量病害和防治办法。

先张法预应力钢筋混凝土板梁常见质量病害及防治

预应力钢筋混凝土板梁是高采道路使用较为广泛的一种混凝土预制构件，具有承载能力大、强度高的特点。先张法生产的板梁几何截面积较小，可连续生产作业。本文主要介绍．了先张法预应力钢筋混凝土板梁预预制中常见的质量病害和防治办法。

轨宽为1250 mm且跨度为25 m时跨座式单轨交通的预应力钢筋混凝土轨道梁截面跨高比

[目的]为适应新型跨座式单轨列车的构造特点,需对新型预应力钢筋混凝土轨道梁开展力学性能分析及界面优化研究。[方法]提出了适合该新型列车特点的预应力钢筋混凝土轨道梁,并采用经验证的数值分析模型,对8根具有不同跨高比的25 m跨轨道梁开展了静力分析。[结果及结论]提出的新型预应力钢筋混凝土轨道梁的力学性能满足规范要求;25 m跨度的新型轨道梁在跨高比为16.6~18.5时具有较好的力学性能。

锚固方法和预应力水平对CFRP板加固钢筋混凝土梁抗弯性能的影响

为了研究端部锚固方法和预应力水平对碳纤维复合材料(CFRP)板加固钢筋混凝土(RC)梁抗弯性能的影响,进行了6根大尺寸T梁抗弯试验,对失效模式、荷载-挠度曲线、特征荷载、CFRP板强度利用率及延性等指标进行分析。结果表明:锚固方法对RC梁的极限荷载有显著影响,但对开裂荷载和屈服荷载基本没有影响;当预应力水平从0提高到0.5,失效模式从混凝土压碎转变为CFRP拉断,开裂荷载和屈服荷载比未加固试件分别提高了75.0%~237.5%和13.6%~50.9%;极限荷载在混凝土压碎模式下随预应力水平的提高而提高,但在CFRP拉断模式下受预应力水平的影响很小;可靠的端部锚固可提高极限荷载下CFRP的利用率,但施加预应力能明显提高整个受力阶段CFRP的利用率。

预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁受剪性能

将预制的UHPC槽形节段通过干缝连接和预应力张拉形成槽形梁,再与整体现浇的混凝土板组合成的组合梁,称为预应力UHPC槽形节段与整体式混凝土板组合梁(PUCS-MCS组合梁)。它是一种能充分发挥不同材料的性能、施工方便且整体性能好的新型桥梁结构。为探究其抗剪性能,开展了9根模型梁的试验。分析了接缝数、接缝处剪力键数、剪跨比、UHPC钢纤维体积率、配箍率和纵筋率等参数对试件变形、破坏模式、抗剪承载力的影响;基于试验研究结果,提出了PUCS-MCS组合梁抗剪承载力计算方法。结果表明:PUCS-MCS组合梁均为剪压破坏,所有梁在开裂前的荷载-挠度曲线差异不大,在开裂后刚度不断下降;PUCS-MCS组合梁的抗剪承载力随接缝处剪力键数、UHPC钢纤维掺量、配箍率和纵筋率的增大而增大,随干接缝数量增加和剪跨比的增大而减小,其中影响最显著的是干接缝和剪力键,影响最小的是钢纤维掺量和配箍率,因此PUCS-MCS组合梁可不配箍筋,并可采用较低钢纤维掺量的UHPC。

超高性能混凝土板加固足尺钢筋混凝土梁抗剪性能

为进一步研究超高性能混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)预制板加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁的抗剪性能,开展了3根足尺RC梁的试验研究,包含1根对比梁和2根UHPC预制板加固梁,关注UHPC板及其内嵌CFRP板条对RC梁抗剪性能的影响。试验结果表明:试验梁均发生受剪破坏,但加固梁的承载力、刚度和延性均明显提高,其中,因内嵌CFRP板条提高了UHPC板的抗裂性能,极限荷载及对应位移分别提高了30.8%和28.5%;螺杆力学锚固发挥了侧向约束作用和销栓作用,在一定程度上提高了UHPC板的贡献。同时,通过建立非线性有限元模型对试验梁进行了数值分析,模拟结果与试验结果吻合度高,表明模型所选的本构关系及相关参数合理,可用于预测UHPC板加固RC梁的全过程受力行为。

外贴预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁抗弯疲劳性能有限元分析

为了研究外贴预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁在疲劳荷载下的抗弯性能,本文综合考虑混凝土、钢筋和CFRP在疲劳加载过程中的疲劳损伤,分别建立各自的疲劳本构模型;采用疲劳累积损伤失效全过程数值分析方法,利用ABAQUS软件对外贴预应力CFRP布加固的钢筋混凝土梁进行建模分析,分别研究混凝土强度、疲劳荷载幅以及CFRP预应力水平对疲劳荷载下加固梁抗弯性能的影响。分析结果可得:提升混凝土强度、提高CFRP的预应力水平、减小荷载幅等措施均可以增大加固梁在疲劳加载后的剩余承载力,同时减小混凝土、钢筋以及CFRP的应变,达到改善加固梁的受力和变形性能的效果;提高CFRP预应力水平可以有效提升CFRP的强度利用率,充分发挥其高强特性。

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁施工工艺及试验研究

在研究已有的预应力CFRP片材加固施工工艺的基础上,利用自主研发的一套预应力CFRP板张拉设备,对6根预应力CFRP板加固混凝土梁进行抗弯试验,介绍预应力CFRP板加固混凝土梁的施工方法和端锚预应力加固技术的关键工艺,可为实际工程应用提供参考。

钢筋混凝土连续板徐变收缩效应的解析方法

在钢筋混凝土梁板结构中,混凝土板的徐变和收缩会使次梁产生梁间荷载增量,导致次梁的梁间荷载发生变化.计算这种梁间荷载增量的关键在于求解出连续板的徐变收缩重分布支反力,因此,提出一种分析钢筋混凝土连续板内力及支反力时变规律的解析方法,分别导出徐变和收缩各自影响下钢筋混凝土连续单向板次内力和次反力的解析公式.根据导出的公式编写Matlab计算程序,对一个连续单向板算例进行分析.结果表明:混凝土徐变对梁间荷载的改变无贡献,而混凝土收缩将使板底次梁产生额外的梁间荷载,其大小与次反力相等,且与楼板配筋率有关.采用该方法可较方便地计算出连续板的徐变收缩次内力,预估收缩导致的梁间荷载增量,公式推导建立在清晰的力学基础之上,是对连续板梁结构长期力学效应计算的一种有效补充.

预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁疲劳主裂纹扩展试验研究

运用理论分析和试验,研究预应力碳纤维板（CFRP）加固的钢筋混凝土（RC）梁在疲劳荷载作用下主裂纹的扩展规律。基于I型裂纹尖端的力学分析模型,推导加固梁的应力强度因子计算式,结合裂纹扩展的试验数据,拟合得到加固梁疲劳裂纹在稳定扩展阶段的扩展速率Paris半经验表达式。结果表明：加固梁的疲劳主裂纹扩展可分为快速发展、稳定扩展和失稳扩展3个阶段,其中稳定扩展阶段占加固梁疲劳寿命的92%-96%左右;适当提高预应力水平对加固梁的疲劳寿命有利;在相同试验条件下,预应力水平为20%的加固梁与预应力水平为30%的加固梁相比,其疲劳裂纹的扩展速率大1.28%-3.84%;给出的主裂纹疲劳扩展速率半经验公式可方便、较准确地预测该类加固构件的疲劳寿命,相对误差为11.72%-20.33%。

碳纤维板在重载铁路低高度钢筋混凝土板梁体外预应力加固中的应用研究

迄今,预应力碳纤维板应用于重载铁路钢筋混凝土梁加固改造的实例较少,其加固效果尚需深入研究。本文先阐述了体外预应力加固钢筋混凝土构件的设计思路,又根据现行铁路规范对加固前后梁体的应力、挠度及裂缝宽度进行了检算,并通过试验场内的静载试验验证了预应力碳纤维板加固钢筋混凝土板梁的加固效果。研究结果表明,采用预应力碳纤维板加固钢筋混凝土梁能够显著提高梁体受力性能,在1.2倍ZH荷载作用下能够满足运营要求,该技术可以在重载铁路加固改造中推广应用。

采用带锚固板竖向钢筋的预应力混凝土T梁受剪性能研究

为推动桥梁预制梁的钢筋智能绑扎进程,提出采用锚固板竖向钢筋代替传统箍筋的网片式配筋方案。为研究该配筋形式对预应力混凝土T梁受剪行为的影响,针对抗剪钢筋形式、剪跨比等参数,设计4个缩尺梁抗剪试验,并使用ABAQUS有限元软件开展实体非线性仿真计算,对试件的预应力效应、抗剪承载能力、失效模式、混凝土受力特征及钢筋受力特征进行分析,结合压力场理论解释其抗剪承载性能的差异,并利用参数分析给出锚固板竖向钢筋的合理设计建议。研究结果表明:在1.0~2.6剪跨比条件下,与常规箍筋梁相比,锚固板竖向钢筋的配置对预应力混凝土T梁受剪开裂荷载及未开裂刚度影响很小,且具有相同的受剪破坏特征,但锚固板竖向钢筋梁具有较大的开裂后刚度及抗剪承载能力,其抗剪承载能力提高约10%,这主要因为锚固板钢筋梁具有更小的混凝土斜压杆倾角以及更大的斜压杆影响区域,且锚固板钢筋可以充分发挥其屈服强度,为充分利用锚固板的优良锚固性能,建议锚固板承压面积宜取钢筋截面积的4.5~8.0倍,锚固板钢筋的屈服强度宜取400~500MPa。

预应力碳纤维板锚固钢筋混凝土梁抗弯试验研究

对3根梁进行了试验,一根为对比梁,一根为普通碳纤维板加固,一根为预应力碳纤维板加固,研究了碳纤维板对钢筋混凝土梁的加固效果。同时设计了一套较为可靠的张拉锚固设备,制定了一套较完整的张拉工艺。通过梁抗弯试验,对应变、挠度、承载力进行了研究。试验证明,加固梁的开裂荷载均有提高,但提高不明显,极限荷载提高幅度较大,且预应力碳纤维板加固梁较普通碳纤维板加固提高更多;在增加梁的刚度、降低延性发展方面,预应力碳纤维板加固效果更好;试验过程中碳纤维板未出现滑移,锚固效果良好,有效地延缓了碳纤维板的剥离破坏。

低预应力CFRP板加固RC梁模型试验研究

为研究低预应力CFRP加固RC梁的力学性能,设计进行了CFRP加固方法的对比模型梁试验。通过对直接粘贴、机械张拉粘贴锚固成为低应力CFRP板及粘贴加热伸长后回缩成为低预应力CFRP板这3种方法,将同规格的CFRP板粘贴在混凝土试验梁表面,通过分级加载试验,获得不同施工方法的CFRP板加固后开裂荷载、极限荷载、裂缝发展及荷载-挠度曲线等。试验结果表明:3种施工方法下进行机械张拉低预应力CFRP板加固对原梁抗剪承载力性能提高较大。在正常使用阶段,机械张拉低预应力CFRP板加固梁和加热张拉低预应力CFRP板加固梁出现斜裂缝的荷载等级高于直接粘贴CFRP加固梁出现斜裂缝的荷载等级。机械张拉低预应力CFRP板加固梁和加热张拉低预应力CFRP板加固梁产生的裂缝宽度小于直接粘贴CFRP板加固梁产生的裂缝宽度。相对最明显的是机械张拉低预应力CFRP板,裂缝一直维持在较低水平。粘贴锚固的低预应力CFRP加固方式操作相对简单,可应用于桥梁维修或拆除前临时加固工程等。

浅谈钢筋混凝土板梁先张法的预应力控制

本文探讨了钢筋混凝土板梁先张法预应力控制的四个主要因素，提出了具体的改善措施。

缓粘结预应力框架梁-钢次梁混凝土结构施工关键技术

目前,缓粘结预应力框架梁-钢次梁结构体系研究处于起步阶段,在实际工程中几乎没有应用,并且尚未制定相关规范或设计手册。若想充分发挥缓粘结预应力框架梁-钢次梁结构的性能优势,并广泛应用于实际工程中,必须对其施工工艺进行全面总结,归纳施工要点,把握施工质量,形成一套完善成熟的施工体系。该文通过调研,从缓粘结预应力技术、叠合板、混凝土主梁-钢次梁及各部分之间连接方式等几个方面进行了施工工艺研究,指出了施工过程中的注意事项。

预应力FRP板加固钢筋混凝土梁的试验研究

采用四点弯曲试验研究预应力FRP板加固钢筋混凝土梁的抗弯性能.开展了4个加固工况试验及1个参考试验,分析了各工况梁的破坏形态、荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、承载力和开裂模式.研究结果表明:预应力FRP板能明显提高梁的极限承载力.与未加固梁相比,开裂荷载和极限荷载最大分别提高140.9%和80%,极限变形最大降低35.6%.

后张预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁预应力损失试验及计算方法研究

该文进行4根预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁预应力损失试验研究。在试验研究的基础上,基于国内外相关的混凝土结构规范给出预应力损失计算方法。为验证计算方法的有效性,对该文和其他学者的试验结果进行比较分析。试验结果表明,放张过程中预应力碳纤维布与锚具间滑移及锚具变形造成的瞬时损失是主要部分,占初始预应力的12.6%～18.2%,而时间依存的损失仅为初始预应力的2.3%～3.9%。胶体的养护时间对瞬时损失具有一定的影响。计算结果表明,该文建立的计算方法与试验值吻合较好,可以较有效地预测预应力损失。

预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁疲劳性能试验研究

为了研究预应力CFRP布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能,进行了4根CFRP布加固的钢筋混凝土和1根对比梁的试验研究.试验中考虑的变量为碳纤维应力强度比、疲劳荷载幅和CFRP布粘贴层数.试验梁采用双点对称等幅、等频率加载.试验结果表明:未加固的对比梁受疲劳荷载作用时,裂缝少而宽;非预应力CFRP布加固梁,裂缝多而密,裂缝高度较低,宽度较小.预应力CFRP布加固梁,裂缝总数量更多,高度更低,宽度更小.由于碳纤维布参与工作,限制了试验梁在疲劳加载时裂缝的开展,从而有效地提高了加固梁的疲劳寿命,改善了梁的正常使用性能.CFRP布施加预应力后加固效果更为明显.