基于无粘结预应力混凝土简支梁动力有限元程序设计

本文在预应力砼基本理论和动力有限元分析的基础上,考虑预应力对刚度的影响,进行了无粘结预应力动力有限元的程序设计。对无粘结预应力混凝土简支梁的动力性能,运用所编程序进行了分析计算,计算结果表明,本文所编制的有限元分析程序在简支梁动力有限元分析计算中具有相对较高的精度。     

有粘结体外预应力加固正截面极限承载力计算

有粘结体外预应力加固方法已经成为一种较成熟的加固方法运用在桥梁维修与加固工程中。应用有限元分析软件ANSYS针对不同配筋,不同截面形式的钢筋混凝土简支梁以及有粘结体外预应力加固简支梁进行模拟分析。同时结合试验分析结果,验证了现行的预应力钢筋混凝土受弯构件正截面极限承载力的理论计算方法对有粘结体外预应力加固方法的适用性。另外通过与桥梁加固工程中常用的其他加固方法进行比较,总结出本加固方法的优势。     

预应力简支梁固有频率研究

基于经典轴压模型,研究了预应力筋偏心距、预应力大小对简支梁固有频率的影响,对已有的简支梁固有频率理论计算公式进一步修正.以预应力混凝土简支梁为例,通过ANSYS有限元分析了预应力筋偏心距以及预应力改变对预应力简支梁固有频率的影响,验证了混凝土模拟单元与预应力筋模拟单元的2种联系方式对计算结果没有影响,以期望为以后的预应力混凝土梁设计及健康检测提供参考.     

有粘结预应力加固简支梁动力刚度试验研究

基于有粘结预应力加固简支梁动力特性试验,提出了动力刚度加固概念,并根据试验结果推导了加固梁固有频率计算公式。利用大型有限元分析软件ANSYS进行了验证分析,结果表明计算公式具有较好的工程实用性,可为有粘结预应力加固设计提供一定参考。     

预应力对基座振动特性的影响分析

设备安装引起的预应力会影响基座的振动特性。基座主要由梁板结构组成,该文首先从理论推导出发分析了预应力对简支梁、板固有频率及导纳的影响,并验证了有限元方法计算预应力结构振动特性的准确性;然后利用有限元方法计算了预应力对加筋板结构振动特性的影响,最后分别计算分析了设备安装对刚性台架上的淡水泵基座以及对实艇浮筏基座振动特性的影响。结果表明预加载荷对梁板结构低频振动特性影响较为显著;设备安装对刚性台架上的淡水泵基座低频导纳峰值频率处的影响较为明显,尤其是跨点导纳;设备安装对实艇浮筏基座导纳的影响可以忽略。     

无粘结部分预应力砼受弯构件的极限强度

通过12块单向板和11根简支梁的试验,分析了无粘结部分预应力砼受弯构件的预应力筋极限应力和极限抗弯强度.试验结果表明,当非预应力有粘结钢筋受拉区截面积的配筋率大于0.4％时,配筋指标和跨高比是影响预应力筋极限应力和极限抗弯强度的主要因素.提出了预应力筋极限应力经验公式,并对无粘结部分预应力砼受弯构件进行了全过程分析,理论分析结果和试验结果符合良好.     

预应力钢纤维混凝土梁斜截面抗裂试验与计算

为研究预应力技术对钢纤维混凝土抗裂性能的增强效果,通过无粘结预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面抗裂性能试验,建立了无粘结预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面抗裂承载力的计算公式;分析了钢纤维含量特征值与剪跨比等因素对无粘结预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面开裂裂缝形态的影响;探讨了钢纤维含量特征值、剪跨比与有效预压力对预应力钢筋混凝土梁的影响程度与规律.研究表明,预应力与钢纤维可以有效提高钢筋混凝土梁的抗裂承载力.一定范围内,斜截面抗裂承载力随钢纤维体积分数和长径比的增大而提高;预应力可延迟剪跨区梁底弯曲裂缝的出现,减小斜裂缝的倾角,增大剪压区高度.     

拉索预应力巨型网格结构布索形式研究

针对由预应力和巨型网壳结构组合而成的一种超大跨度拉索预应力空间结构体系,总结了该结构体系已提出的两种预应力布置形式的索杆布置原则、受力机理、具体形式与几何拓扑关系;并在此基础上提出两种改进型拉索预应力布索形式.通过与已提出的两种布索形式及未布索桁架拱进行对比分析,初步研究了改进型布索形式下立体桁架拱的静力及稳定性能.对比指标包括结构最大位移、支座水平反力、杆件内力峰值、结构稳定极限承载力及失稳模态等5个方面.分析结果表明,两种改进型布索形式的引入均可有效地提高桁架拱的结构刚度,改善结构的静力性能,并能较大地提高其稳定承载力,同时还能改善已有布索形式的缺陷,是较合理的索杆布置;其中第2种改进型布索形式的综合性能更好,是一种更有效的布索形式.     

预应力区域约束混凝土梁数值研究

根据区域约束混凝土理论,用ABAQUS有限元通用软件对约束箍筋间距为100 mm的预应力区域约束混凝土简支梁和预应力普通混凝土简支梁进行了模拟分析。结果表明,区域约束混凝土梁较普通混凝土梁预应力值可提高30%以上,正常使用极限状态提高一个等级,极限承载力也有大幅度提高。     

无粘结预应力RPC简支梁受弯性能分析

活性粉末混凝土是一种新型超高性能混凝土材料,为了详细评估非预应力筋配筋率、预应力筋配筋率、混凝土强度、非预应力筋屈服强度等对预应力混凝土梁的受弯性能的影响,建立了上述各种参数影响下的无粘结预应力砒,C简支梁的有限元模型。通过对比分析研究得出随着非预应力筋配筋率和无粘结预应力钢绞线配筋率的提高,跨中极限弯矩增大,跨中极限挠度和钢绞线应力增量降低;随着非预应力筋的屈服强度、混凝土轴心抗压强度的提高,跨中极限弯矩和挠度也缓慢增大,力筋应力增量相应增加。为实际工程预应力RPC结构的优化设计提供参考数据。     

无粘结预应力双向板变形计算方法研究

通过6块无粘结预应力双向板试验,研究了影响双向板变形的主要因素;结构形式、预应力筋配筋率,将边梁对简支板跨中最大挠度的影响转化为荷载与支座条件系数来考虑;对两个方面的预应力筋和非预应力筋对简支板跨中最大挠度的影响,用换算配筋率（αpρ）参数来反映,建立了无粘结预应力简支板短期刚度和变形计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。     

单索面斜拉桥主梁变宽段模型试验方法

在研究单索面混凝土斜拉桥边跨具有变宽段受力情况的模型试验中,将斜拉索力分解为水平和竖向2个分力,水平分力通过张拉布置在箱梁内的体外预应力钢束来模拟,竖向分力通过设置在主梁底部相应位置的弹性支撑梁提供的竖向反力来模拟;通过桥面分布荷载、边界条件荷载和斜拉索荷载的同步协调加载来保证各工况荷载在结构变宽段内引起的轴力和弯矩均与实桥的相似,从而保证模型截面应力与实桥的等效。分析计算和试验结果表明:在各工况荷载作用下,模型变宽段内的顺桥向弯矩与实桥相应荷载下的弯矩基本相似,各工况加载模式正确反映了实桥的受力状态;试验值的分布规律与理论值的分布规律吻合较好,各工况荷载作用下模型截面应力与实桥截面应力等效;研究成果也为同类桥梁的研究提供了一定的理论和试验基础。     

集中荷载作用下无粘结预应力混凝土梁的试验研究

针对无粘结预应力梁的特点 ,对集中荷载作用下抛物线布筋的无粘结部分预应力混凝土简支梁和连续梁进行对比试验 ,分析了它们的受弯性能。结果表明 ,合理配筋的两跨同时对称加载的连续梁能在形成充分塑性铰后而破坏 ,无粘筋极限应力增量有所提高 ,而连续梁的极限承载力有较大提高。     

基于能量法的体外预应力梁力筋应力增量研究

以体外预应力简支梁为研究对象,针对结构的正常使用阶段,利用能量法推导了典型布筋形式与荷载形式下体外预应筋应力增量的解析计算公式,公式的物理意义明确,包含梁的几何尺寸、截面刚度、预应力筋位置、外荷载大小及位置等必要的参数.在此基础上,通过对解析式的合理简化,给出了实用简化计算公式,并对影响应力增量的外荷载大小和力筋偏心距等关键因素进行了参数分析.此外,还应用能量法推导了体外预应力连续梁的力筋应力增量公式.最后,通过与已有试验结果的对比,验证了本文所推导的解析公式和简化公式的适用性.     

体外预应力混凝土梁的非线性有限元分析

体外预应力结构在承载能力极限状态下的性能是设计关注的重要问题 ,而现行规范中并没有提出一种有效的计算方法 .而采用非线性有限元程序对体外预应力混凝土梁进行全过程分析不失为一种较精确的方法 ,同时考虑了混凝土和钢筋的材料非线性以及结构的几何非线性 ,建立了体外预应力简支梁的三维分析模型 ,分析并模拟了在三分点荷载作用下加载直到破坏的全过程 ,并和试验进行了比较     

基于改进拉-压杆模型的预应力混凝土深受弯构件受剪承载力预测

以集中荷载下有粘结预应力混凝土简支深受弯构件为对象,建立了显式考虑有效预压力Fpe的改进拉-压杆模型,依据Kupfer-Gerstle双向拉压应力关系考虑了混凝土软化效应并推导了受剪承载力公式.该式也可用于分析无粘结预应力及钢筋混凝土构件.3种主要破坏模式压杆劈裂破坏、压杆或结点区压溃和拉杆屈服在公式中得到了体现.通过对4根和已有文献中39根试验梁的分析,得到试验值与预测结果的平均比值为1.15,变异系数为0.120,表明该公式预测结果精确、连续且偏于安全.     

无粘结预应力筋的极限应力

基于等效变形区长度提出了极限状态下混凝土梁跨中挠度的简化计算方法,继而根据梁的跨中挠度推导了体内和体外无粘结预应力筋极限应力增量的通用计算公式.以受力钢筋的配筋率、预应力筋布置形式、预应力度、跨高比、荷载形式等为参数,对无粘结预应力混凝土梁的受力性能进行了参数分析,依据分析结果,提出了以综合配筋指标和预应力度为参数的等效变形区长度的计算公式.结果表明 :所提出的无粘结预应力筋极限应力增量的计算方法及公式具有较好的适用性;多种荷载形式作用时的等效变形区长度,可取为各种荷载单独作用时等效变形区长度的加权平均值,权值为各类荷载产生的跨中弯矩.     

大连市30万t进口原油码头工程栈桥桥型方案选择

大连市30万t进口原油码头工程栈桥共有4个设计方案,即：利用近点的单塔斜拉桥方案,利用浅点的单塔斜拉桥方案,下承式钢管混凝土系杆拱方案,预应力简支梁桥方案,介绍了4种桥型方案的选择原则,方案设计及方案比选,经综合比较认为第一方案经济合理,类观新颖,所以将其作为本工程的推荐方案。     

锚墩框格梁预应力锚索体系受力分析

锚墩框格梁预应力锚索体系的分析涉及土、框格梁和锚墩的相互作用，故受力机理复杂，在将锚墩框格梁预应办锚索体系离散成横向长梁、纵向长梁和锚墩的基础上，提出了锚墩框格梁预应力锚索体系分析模型，与已有模型相比，该模型数学表达式考虑了土、锚墩与框格梁之间的相互作用，还根据框格梁受力特征，提出了锚墩的合理间距范围，实例分析中计算所得的内力分配与现场测量的结果吻合良好。     

预应力钢与高强混凝土组合梁徐变效应分析

在长期荷载作用下,预应力钢与高强混凝土组合梁中的混凝土将产生徐变和收缩变形,从而导致带有柔性剪力连接件的组合梁中混凝土板和钢梁的应力发生重分布·采用按龄期调整有效模量与平均应力相结合的方法,利用预应力组合梁中混凝土板、钢梁及预应力钢索之间变形关系,分别建立了简支预应力组合梁的弹性分析和考虑混凝土徐变效应影响的黏弹性分析数学模型,研制了其数值计算模拟程序·通过计算示例,分析不同时间段内预应力组合梁内力变化、应变分布、弯曲变形及交接面相对滑移及其随时间的变化等·