预应力筋/索非线性疲劳-松弛应力理论模型与计算方法

针对预应力筋/索在疲劳荷载作用下应力松弛放大和加速的现象,根据疲劳-松弛应力曲线的发展特征,提出考虑服役荷载影响的非线性损伤因子函数,结合黏弹性本构下固体三参数模型静态松弛应力的解析解,建立动态荷载影响下的非线性疲劳-松弛应力理论模型,进行基于理论模型的疲劳荷载加载特征影响因素分析,提出疲劳-松弛应力模型的工程简化计算方法,并开展1860级高强钢丝疲劳-松弛验证试验。结果表明,非线性疲劳-松弛应力理论模型与试验实测的松弛应力曲线一致性较好,加载波形和加载幅值对应力松弛率的影响较小,而加载频率对应力松弛率的影响较大,疲劳-应力松弛的工程化计算方法可包络试验测试结果,且表达式与参数较简洁,便于工程应用。为预应力结构服役性能设计提供理论依据与技术支撑。

大型LNG储罐外罐长期预应力损失分析

由于混凝土收缩徐变及钢筋应力松弛的耦合作用,LNG储罐外罐预应力系统将产生长期预应力损失,严重影响储罐的安全性能。为此,基于按龄期调整的有效模量法及混凝土结构设计规范中的相关模型,以国内某大型LNG储罐外罐为研究对象,应用ABAQUS有限元软件,建立了多组模型分别模拟收缩徐变损失、应力松弛损失及其耦合作用下的损失,分析了混凝土收缩徐变及应力松弛的相互作用对长期预应力损失的影响规律,并讨论了双向设置预应力对长期预应力损失的影响。研究结果表明:(1)环向、竖向预应力筋长期损失终值(50年)最大值分别达到张拉控制应力的10.97%、17.02%;(2)环向、竖向预应力筋在收缩徐变和应力松弛耦合作用下的损失分别为收缩徐变损失与应力松弛损失代数和的83.59%和86.33%;(3)提出相互作用折减系数,当收缩徐变损失和应力松弛损失大小相近时的折减系数最小;(4)竖向预应力对环向预应力筋长期预应力损失的影响较为明显。结论认为,该研究成果有助于提高大型LNG储罐混凝土外罐的安全性。

考虑预应力损失的锚索加固条件下边坡长期稳定性分析

实际工程中,岩土体存在的蠕变性质使得加固于边坡上的锚索其预应力随时间而发生损失,从而引发边坡长期稳定性问题。为了正确评估预应力锚索加固边坡的长期稳定性,基于滑动面底面应力假设,并融入锚索预应力损失模型,建立一种新的预应力锚索加固条件下边坡长期稳定性极限平衡计算方法,以此来求出预应力锚索加固条件下不同时期边坡安全系数大小,进而反映边坡稳定状况的动态变化。通过工程实例分析,验证了该方法的可行性,并证实了锚索预应力损失可使得边坡长期稳定性变差。同时,经锚索预应力损失对边坡长期稳定性影响的多参数研究,表明提高锚索的初始预应力值是改善边坡长期稳定性的一种可靠有效途径。

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.

筒仓预应力筋长期损失分析

参考混凝土结构设计规范与路桥规范(JTG D62—2004)中的预应力损失计算公式,对内蒙古红庆河煤矿筒仓中预应力钢绞线预加应力进行了长期监测并计算了长期预应力损失计算,得出预应力长期损失的理论值与实验值。通过理论值与实验值对比的方法,得出两种规范中公式适用于筒仓且偏安全。在损失中,混凝土收缩徐变与预应力筋应力松弛是主要影响因素且在早期损失快,同时依据实测数据可以分析出长期损失在总损失中所占比例。

钢纤维自应力混凝土自应力的长期稳定性研究

基于9 a的自应力混凝土长期变形试验,分别研究了自应力混凝土在钢筋和钢纤维限制条件下自应力值的稳定性.试验结果表明,自应力混凝土2.5 a的自应力损失仅为0.6～1.2 MPa,并且具有二次膨胀的特性.同时根据已有理论模型,建立了自应力混凝土的自应力损失的计算公式,与实测值吻合较好.

大跨径预应力混凝土箱梁桥长期挠度分析

混凝土的收缩徐变是影响大跨径预应力混凝土梁桥长期挠度最主要的因素之一。文章分析了在不同应力条件下混凝土收缩徐变对箱梁结构的长期挠度方向和大小的影响,并以贺街大桥为工程背景,建立了平面杆系有限元模型,通过优化设计结构应力条件使徐变挠度向上,从而达到减小长期挠度的目的,为解决大跨径预应力混凝土箱梁桥存在的长期下挠问题提供参考。

大跨连续刚构桥长期挠度实测分析及预测

结合虎门大桥连续刚构桥加固前后长期挠度观测结果及有效预应力实测数据,通过三阶段桥梁长期挠度计算方法,分3种计算工况对比结构长期挠度实测数据与计算值差别。基于结构损伤实测值,提出结构长期挠度增长修正系数预测结构长期挠度的方法。结果表明,考虑原桥预应力损失实测值及结构损伤的计算模型更贴近结构实际下挠,基于结构长期挠度增长修正系数的长期挠度预测值可用于结构长期挠度预测计算。

高边坡桩锚支护结构中锚索拉力实测与分析

为了解高边坡桩锚支护结构中预应力锚索的工作性能,对长沙市圭香路边坡进行了长期的原位监测。提出了锚索预应力损失的处理对策,分析了锚索拉力的动态变化规律以及水平位移随时间的变化规律,探讨了锚索拉力同水平位移的相关关系,得出预应力锚索对水平位移控制的关键性作用,指出水平位移还受到土体物理力学性质、桩的刚度、地下水等的影响,高边坡桩锚支护结构的设计计算,应体现坡体非均质、非线性变形特点。