采用后张预制板技术的组合梁负弯矩段长期抗裂性能研究

组合梁负弯矩区在受拉的不利作用下容易出现混凝土开裂、挠度过大等病害,混凝土长期收缩徐变作用会进一步加重这些病害,严重影响组合梁桥的受力性能。该文提出一种后张预制板抗裂技术,在考虑收缩徐变作用的情况下,基于依托案例进行有限元数值模拟分析,验证该技术的有效性。为考虑收缩徐变作用,该文基于AAEM法的收缩徐变计算原理,编写了适用于ABAQUS显/隐式的时变效应程序,并基于组合梁长期试验验证时变效应程序及有限元建模方法的可行性。研究结果表明:基于AAEM法编写的收缩徐变预测模型及有限元建模方法有较好的适用性,与试验结果较为吻合,误差较小;后张预制板抗裂技术有效降低了因收缩徐变引起的挠度增加、预应力损失,提高了桥梁受力性能。该文可为组合梁负弯矩区开裂问题提供技术参考,也为有限元模拟考虑收缩徐变效应提供一定理论基础。

免支撑体系在装配整体式框架建筑中的应用分析

在装配式建筑施工过程中,针对预制构件的支撑问题,传统的施工工艺为在预制构件下方搭设满堂脚手架以作为临时支架,该方法具有施工工序多、造价高等缺陷,严重影响了施工进度与成本。论文以福然德运管研发中心建设项目为例,提出一种应用于装配整体式框架建筑中的纯免支撑体系,对该体系的设计与施工过程进行详细阐述。

南京某小学砖混结构加固改造问题研究

根据城市更新政策要求,南京某小学砖混结构需要进行加固改造。结合改扩建要求,本工程通过设结构缝,对部分结构单体进行了划分,同时对单跨框架采取性能化设计方法。考虑建筑使用功能、工期和造价等因素,本工程墙体采用高延性混凝土加固方案,局部增设高延性混凝土组合构造柱,该方案对原结构预制板和基础的影响也较小。花篮梁采取外粘钢板加固方案及增大截面加固方案,预制空心楼板设置钢筋混凝土叠合层增强整体性,屋面板采用粘贴碳纤维布方式进行加固。由此,通过采取合理的加固方案保证加固改造后的结构具有良好的抗震性能。

寒区预制混凝土衬砌梯形渠道弹性冻土地基梁模型

基于Winkler弹性地基梁理论及有限杆单元的思想,以单块预制板为研究对象构建其挠曲线微分方程并求解;在此基础上,考虑冻土-结构接触界面及预制板间填缝处的协调变形与相互作用,引入端部边界条件及板间连续性条件,同时砂浆填缝处弯矩为零,将多块预制板联系起来,构建预制混凝土衬砌梯形渠道弹性冻土地基梁模型。再由切向静力平衡条件导出切向控制方程并求解,最终获得衬砌板各截面法向冻胀位移与切向位移的解析表达式。以新疆北部某梯形渠道为例,对衬砌各截面法向冻胀位移、切向位移、接触面法向应力、切向冻结力及上表面应力进行计算。结果表明:本文模型计算的法向冻胀位移与观测值符合良好,与弹性支承法、杆系有限元法计算结果相比更接近观测值。上表面应力估算的易开裂范围与实地调查结果基本相符,表明了模型的合理性。由于存在不连续断面即砂浆填缝,衬砌板法向冻胀位移、接触面法向应力、截面弯矩和上表面应力均存在一定的起伏,出现正负交替现象。顶推力作用下坡板各截面均存在切向位移,且自坡脚向坡顶非线性减小,在坡顶达到最小值。

装配式混凝土叠合梁钢企口节点设计分析及应用研究

结合华南理工大学广州国际校区一期工程中的预制梁钢企口连接节点应用,对钢企口节点的设计计算方法和关键构造问题进行系统研究。提出了钢企口连接的设计分析方法,并就具体工程节点进行受力验算及有限元分析。归纳以50kN递增的100~400kN的7个钢企口型号选用表,并将钢企口节点拓展应用至无支撑叠合梁板连接和整体预制沉箱连接中,其在设计、生产、施工安装均有优势。

新型装配式全预制板-梁节点受力性能试验研究

提出了一种新型全预制板-梁节点,整块全预制板在工厂中预制完成后运至现场,通过布置附加钢筋、节点现浇混凝土的方式将梁与板形成整体。为了研究预制混凝土梁-板节点结构体系在竖向荷载下的受力性能,模拟实际工程中中间支座板-梁节点的受力状态,对全预制板-梁节点、全现浇板-梁节点、叠合板-梁节点开展了静力试验,并且运用软件ABAQUS进行了数值模拟,根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)进行了抗弯承载力验算。对比三组试件的裂缝开展、钢筋应变和特征承载力水平,并将有限元模拟结果、规范计算结果与试验结果对比。结果表明:相比于现浇构件,预制构件构造缝截面先于受弯最大截面破坏,且裂缝发展缓慢;节点布置附加钢筋能有效延缓裂缝开展,提高构件的抗弯承载力。有限元模拟结果与试验结果吻合较好,且当荷载方向与叠合面垂直时,对于叠合面进行粗糙处理的预制构件,在有限元模拟中可不考虑叠合面相对滑移而按整体进行计算。

某托育中心砖混结构加固实例

某居民区营业用房,修建于2000年左右,主体结构为地上二层。房屋为砖混结构,楼面板和屋面板主要为预制板,主要承重的竖向构件为240mm厚烧结页岩砖,基础为条形基础。由于房屋使用年限已久,出现不同程度的墙体裂缝损伤和墙体局部承载力不足。按现行国家规范、标准进行安全性鉴定和抗震鉴定,鉴定结果为不满足现行规范、标准的要求。进行建筑改造后,建筑使用功能为托育中心,抗震设防类别由丙类升高为乙类。因其建筑现场条件受限无法及时检测预制混凝土空心板,加固时采用钢梁托换预制混凝土空心板,以减小预制混凝土空心板跨度。采用增设构造柱、钢梁托换、墙体裂缝压力灌浆修补等方法,对原有建筑进行加固改造设计。经过加固处理后的房屋,经安全性鉴定、抗震鉴定能满足现行国家规范、标准的要求,并正常投入使用。

组合梁抗弯试验与角钢连接件抗剪承载力研究

提出一种预埋在叠合板组合梁中预制底板的角钢连接件,该角钢连接件带有焊接的弯起钢筋。该连接件旨在起到代替传统预制底板出筋的作用。基于此,进行了两组叠合板组合梁负弯矩作用下的抗弯试验,其变量为是否带预埋角钢连接件,对两组试件在负弯矩作用的试验结果进行对比分析。同时,由于连接件的预埋位置使其能展现较好的横向抗剪性能,采用横向推出试验模拟对连接件提供的横向抗剪承载力进行研究。结果表明:角钢连接件可以代替出筋,带角钢组合梁抗弯承载力略高于传统组合梁,且滑移更少;单个角钢可以提供142 kN的横向抗剪承载力,角钢承载力随其屈服强度和翼缘厚度增加而增加。

同济路立交桥空心板梁桥加固方案比选

上海同济路立交桥空心板梁在运营多年后出现了纵向贯穿裂缝及大量铰缝破坏,为修复桥面病害,提出了常规加固方案(厚11cm的普通混凝土铺装层)与超高性能混凝土(UHPC)薄层加固方案(厚8cm的普通混凝土铺装层+厚3cm的UHPC铺装层)2种加固方案。为选择合理的加固方案,采用有限元分析软件MIDAS FEA建立了局部及全桥模型,分析了2种方案下空心板梁的破坏模态和桥面铺装层应力,并进行了悬臂梁模拟加载试验。结果表明:UHPC薄层加固方案可以大幅提高结构的极限承载力,较常规方案铺装层的承载力提高85.5%,且能够保持板梁的横向整体受力。因此,该桥选择UHPC薄层加固方案进行维修加固。

钢-混凝土叠合板组合梁在苇沟桥改造加固中的应用

钢 -混凝土组合梁以其承载力高、刚度大等优点 ,在我国城市的立体交通建设中应用前景广阔。结合实际工程 ,介绍了钢 -混凝土叠合板组合梁在桥梁改造加固中的应用。实践证明 ,钢 -混凝土叠合板组合梁可以大幅度提高结构承载力 ,降低结构自重 ,减小挠度等 ,另外还可以节省支模 ,缩短施工周期。

刚接全边界整体预制楼板现浇梁节点试验与理论研究

为研究刚接全边界整体预制楼板现浇梁节点的受力性能,设计并制作了4个预制板现浇梁节点。对其中2个试件进行梁板正常竖向受力情况下的静载试验,其余2个试件进行梁支座下移情况下的静载对比试验,得到了试件的破坏形态、荷载-挠度曲线、荷载-钢筋应变曲线、荷载-混凝土应变曲线,通过对比分析,探究节点在静载作用下的裂缝、挠度和极限承载能力等特点。试验结果表明,在上述两种情况下预制板现浇梁节点具有良好的整体性、较高刚度并且在极限承载力方面与现浇混凝土梁板节点相接近。提出了预制板现浇梁节点试件的开裂荷载和极限荷载的计算公式,计算值与试验值吻合较好。

带拼缝的全预制混凝土空心楼板抗弯性能计算比较

带拼缝的全预制混凝土空心楼板内力和变形的计算受拼缝的影响较大,为研究其承载力和挠度的计算方法,本文通过拟梁法将带拼缝的全预制混凝土空心楼板简化为单向梁系和双向交叉梁系结构,基于中国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)、美国ACI 318-11规范、欧洲EN 1992-1-1:2004规范中的开裂荷载、极限荷载和挠度计算公式对简化后的梁系结构进行计算,结果表明:中国规范和美国规范计算的开裂荷载与试验值较为接近,而欧洲规范计算的开裂荷载相对较保守;中国规范和欧洲规范的极限荷载计算值与试验值较为接近,而美国规范的极限荷载计算值相对较保守;按中国、美国、欧洲规范挠度公式计算的挠度值均大于试验值,并且相对于美国和中国规范而言,欧洲规范的挠度计算值安全储备更高。整体来看,带拼缝的全预制混凝土空心楼板按照单向梁系设计较为合理,与试验结果吻合。

预制桥面板UHPC-U形钢筋湿接缝受力性能试验研究

针对目前装配式组合梁桥预制桥面板湿接缝宽度大、现浇量大的劣势,提出宽度较小的UHPC-U形钢筋接缝。为检验该接缝的力学性能,设计制作3个桥面板试件(JF-1,混凝土整板试件;JF-2,30cm宽UHPC-U形钢筋接缝试件;JF-3,60cm宽普通混凝土-U形钢筋接缝试件)进行静力弯曲试验,对比其极限承载力、抗裂性能及抗弯刚度。结果表明:3个试件的抗弯承载力相近,破坏形态均为剪跨区的弯剪破坏,湿接缝不会削弱桥面板的抗弯承载力;UHPC能显著提高湿接缝的抗裂性能;各试件的荷载～位移曲线基本相同,抗弯刚度基本一致,接缝对试件的抗弯刚度影响较小;试件JF-2、JF-3具有同等的抗弯强度及刚度,可以将UHPC作为湿接缝浇筑材料来减小接缝宽度。

装配式混凝土结构建筑雷电防护装置设计

根据装配式混凝土结构建筑的结构系统形式,结合GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》及GB/T 21714.3-2015《雷电防护第3部分:建筑物的物理损坏和生命危险》的相关要求,重点从外部雷电防护装置的接闪器、引下线、接地装置和内部雷电防护装置的防雷等电位连接等方面探讨装配式混凝土结构建筑的雷电防护装置设计要点。

谈谈桥梁线性在梁板预制及安装中的控制

介绍了先简支后连续或简支梁桥的线性在梁板预制及安装中的控制及注意事项,供广大同仁参考使用,学习提高精细化施工。

采用混杂纤维ECC的叠合板组合梁负弯矩受力性能试验研究

基于一种新型混杂纤维ECC材料研发一种钢-混凝土-ECC组合桥面结构,用于连续组合桥梁的负弯矩区以提升其抗裂性能,可代替其他复杂的工程措施。完成2根钢-混凝土-ECC叠合板组合梁和1根钢-混凝土叠合板组合梁的静力单调加载试验。通过对承载力、刚度与裂缝发展的分析,初步论证混杂纤维ECC用于钢-混凝土组合梁的可行性和优势。试验表明:在纵向受拉钢筋配筋率相等的情况下,采用ECC后浇层的叠合板组合梁在正常使用阶段的承载力略高于对比梁,刚度则高于对比梁且裂缝数量减少、宽度减小;在采用界面拉毛处理后,后浇ECC与混凝土之间的黏结性能良好,界面未出现滑移破坏。基于试验数据和规范方法,提出了含ECC构件的受弯裂缝宽度计算公式,公式计算值与相关试验吻合较好。

大尺寸预制板吊点最优布设方式的探讨

选择合理的吊点布设方式是大尺寸整间预制板在游牧式生产、吊装施工中的关键环节。采用一种吊点设置于桁架筋的8点吊装方式,运用等代梁模型理论,分析得到吊点的最优布设方案;考虑到吊点受桁架筋位置的限制而与理论位置存在偏差,对该偏差的影响进行了敏感性分析,并获得了相应验算方法;对实际工程案例进行了应用,取得了良好的效果,为大尺寸整间预制板的推广应用提供了理论依据和参考价值。

PC结构体系下叠合梁与叠合板组合构造措施研究

鉴于PC结构在住宅产业化中得到了广泛应用,而众多学者的研究主要应用试验方法去分析PC结构的节点的受力性能、破坏机理及抗震性能,但可靠的构造方案是PC结构在住宅产业化中广泛应用的前提和关键。本文在分析和研究PC结构的特点及优势的基础上,提出了PC结构体系下叠合梁与叠合板的主要材料性能要求、组合截面形式,还从结构受力角度研究和提出了叠合梁、叠合板构造措施。本研究成果为PC结构体系下的住宅产业化的关键接口提供了可行的构造方案。

“钓鱼法”架设预制空心板梁的设计与施工

沈阳市东软3号街跨白塔堡河桥为4×15m预应力混凝土简支空心板梁桥,单跨主梁横桥向布置13块预制空心板,中板重约20t,边板重约22t。由于施工场地受限,采用单台大型汽车吊"钓鱼法"架设预制空心板。吊机选用徐工QY130K(130t)汽车吊机,可满足13m吊幅和22t吊重要求;建立吊机四点支承受力计算模型简图,得到吊机支腿反力最大值为501.3kN,小于空心板承载能力,空心板受力满足要求,验证了该方案的可行性。施工采用单台汽车吊机站位到已架设的空心板顶面,按照先中梁后边梁的顺序,逐跨完成架梁作业。该桥通过"钓鱼法"的合理运用,快速完成了上部结构施工。

一种新型先张法预应力混凝土板梁设计及精细化分析

针对现行预制空心板梁存在的主要缺陷,在保留先张法工艺和低结构高度等优点的前提下,对其截面构造和横向连接构造等进行改进和优化,提出一种新型先张法预应力混凝土板梁。采用ABAQUS有限元软件对其进行线弹性分析和非线性分析,全面了解新型板梁单板和横向连接构造的受力,从而验证新型板梁具有良好的受力性能。