大跨径连续刚构桥主跨底板合龙预应力束的空间效应研究

对大跨径连续刚构桥中跨底板混凝土在底板预应力筋作用下可能纵向开裂的现象进行了分析,阐述了产生这种现象的力学机理。根据一座跨径布置为140 m+268 m+140 m的单箱单室预应力连续刚构桥的结构与设计特点,对该桥在底板预应力作用下的空间效应不利影响进行了分析,提出了避免跨中箱梁底板纵向开裂、底板混凝土向下崩出和腹板竖向拉应力过大的建议,可为大跨度连续刚构桥的设计提供参考。

拉索预应力空间网格结构设计的几个概念

对一种新型空间结构———拉索预应力空间网格结构设计中一些容易忽视和混淆的概念进行了讨论和分析。主要讨论的内容有 :拉索产生预应力的本质、预应力的特点、多阶段设计的工况特点、拉索的特征、施工阶段的力学问题、预应力对结构动力特性的影响。

空间预应力钢束平滑建模及张拉过程模拟方法

提出一种空间预应力钢束连续平滑模型的建立方法,以及提出考虑钢束与孔道之间摩擦、滑移等相互作用的张拉过程模拟方法。基于空间预应力钢束为一条柱面相贯线的本质特性,采用辅助实体相贯的方法建立其连续平滑模型;通过建立孔道实体并与主梁进行布尔运算,实现孔道轴线与钢束节点的一一对应;采用法向点-点接触单元模拟摩擦滑移;采用预紧单元模拟张拉。分析表明:辅助实体相贯法建立的连续平滑模型优于传统空间坐标合成法建立的空间折线模型;采用接触单元与预紧单元组合模拟张拉过程,可反映钢束节点与混凝土内部节点之间的摩擦、滑移等非线性效应,钢束呈整体受力状态,优于传统的初应变法。

预应力钢束空间干涉快速计算方法

混凝土箱梁中预应力钢束可抽象为空间中的三维曲线,当箱梁为斜腹板、变宽度并且预应力钢束存在平纵弯重叠的时候,其空间几何形状将会变得非常复杂,难以用常规的方法判断钢束之间、钢束与普通钢筋之间以及钢束与梁体表面之间的干涉问题。将数值计算方法引入桥梁专业三维设计领域,通过建立预应力钢束的空间参数方程,运用数值计算方法将问题转换为约束条件下的最优解问题,使钢束空间干涉问题得到解决。

微段法分析空间弯曲钢束的摩阻损失

受钢束竖弯、平弯及线路中线弯曲的影响,PC梁桥纵向钢束通常具有空间弯曲的复杂形状,造成钢束摩阻损失计算困难。工程中通常只考虑钢束竖弯造成的摩阻损失以简化计算,这样可能会造成摩阻损失计算时存在误差。微段法根据微分原理将钢束划分成若干微段,在微段内将空间弯曲简化为平面弯曲,并采用设计规范中的方法分析计算,根据积分原理获得钢束摩阻损失。通过算例分析,结果表明,微段法可以更准确地模拟钢束空间弯曲形状,是一种合理可行的计算方法。

拉索预应力空间网格结构全过程设计的分析方法

本文将拉索预应力空间网格结构中产生预应力的本质归纳为拉索的初始缺陷长度。并从初始缺陷长度的角度出发，提出了拉索预应力空间网格结构的计算分析方法。证明了该方法与将拉索张力作为外力分析方法的一致性。特别对该结构施工阶段的力学问题作了详细的分析，提出了初始缺陷不变的特点，解决由于拉索分级分批张拉所造成的预应力损失量计算的关键问题。通过文中的两个算例，验证了以上方法的正确性和有效性。