某变高度预应力箱梁桥合拢段底板崩裂破坏机制

 针对某变高度预应力混凝土箱梁桥在施工期间合拢段底板发生崩裂的现象,通过有限元数值模拟得到了箱梁底板在预应力筋管道剖面上的竖向应力分布情况,然后对影响底板竖向拉应力的外部因素进行了敏感性分析,在此基础上探讨了该桥底板崩裂的破坏机制.结果表明：弯曲预应力束的径向力与预应力束管道偏离设计位置而产生的附加径向力,是导致底板开裂的主要原因;在纵向压力作用下,底板开裂后的箱梁节段最终会发生失稳破坏即出现崩裂.     

预应力混凝土连续箱梁合拢段底板开裂机理

为了分析预应力混凝土连续箱梁桥在合拢时出现底板上下分层开裂的原因,采用了三维有限元方法对在连续索张拉过程中跨中底板的应力状态进行了计算.定性分析了导致底板上下分层开裂的机理.结果表明,单纯的向下径向力与底板纵向泊松比效应均不是导致底板上下分层的本质原因,而纵向预应力筋在7     

预应力混凝土连续刚构桥底板崩裂成因及处理方案

对连续刚构桥中跨底板混凝土在纵向预应力束引起的径向力作用下可能崩裂的现象进行了分析,分析了崩裂的原因,阐述了径向力、箍筋应力的计算过程及径向力纵桥向分布情况;提出了避免这种崩裂的一些措施。结合工程实例探讨了对已压浆情况下崩裂问题的处理方案。本研究中的分析处理方法适用于其它空间配束的桥型。     

变截面箱梁桥跨中底板径向力效应分析

结合国内数座桥梁底板下崩事故,探讨了预应力径向力作用下变截面箱梁桥底板开裂和下崩机理。然后,研究了径向力效应空间有限元分析合理建模方法,并通过实例验证了方法的可靠性。     

某预应力连续梁桥底板崩裂后的加固方法及其有限元分析

某大跨连续梁桥主跨跨中段进行预应力筋张拉后,由于部分定位钢筋未安装到位,跨中底板混凝土在预应力径向力作用下出现崩裂现象。针对该情况下的开裂现象提出了加固方案,并采用ANSYS建立该桥局部模型模,对需修复梁段的底板及顶板在加固设计方案中不同阶段的受力情况进行模拟及计算分析,确定该加固方案可行有效。     

预应力混凝土平面曲线箱梁裂缝

针对预应力混凝土曲线箱梁,产生径向水平压力的平面曲线力筋易使混凝土腹板超载,而造成混凝土破坏,并使力筋拉直等问题,应用翘曲扭转理论,分析了预应力混凝土平面曲线箱梁在张拉平面曲线形纵向力筋时,将在腹板中产生横向力,以及桥墩和桥梁支座约束作用,局部板中力筋的径向力使竖向跨越的腹板产生剪力和弯矩等产生裂缝的原因,提出了在设计与施工中应采取保证力筋的保护层厚度,充分调整力筋曲率的作用,设计计算必须考虑侧向预应力,保证在力筋弯曲的部位、管道不出现尖弯等措施。为平面曲线桥梁的设计与施工提供了一定的理论依据。     

连续梁底板预应力对混凝土横向应力及纵向裂缝的影响

文章以实际工程背景为依托,通过理论计算,分析在连续梁纵向曲率半径较小的一定范围内的混凝土区域,研究底板钢束产生的径向力,继而计算出由径向力产生的横桥向应力,由此带来对底板混凝土横向应力的影响情况,进而分析由此应力对混凝土的撕裂作用,直接导致连续梁底板的纵桥向裂缝的产生.通过实际应力观测数据对比发现,计算结果符合相应的应力情况,对预应力梁桥的设计与施工具有一定的指导意义.     

预应力混凝土箱梁桥竖向预应力孔道对腹板截面

以两片安装竖向筋试验简支梁为基础,进行了预应力混凝土箱梁桥竖向预应力孔道对腹板截面削弱的研究,试验表明在不灌浆情况下梁开裂荷载提前,箍筋应力、混凝土表面主拉应增加明显,同时对试验梁进行了有限元分析,试验结果与有限元分析一致。研究表明加强竖向预应力灌浆质量的检测与管理对防止预应力混凝土箱梁桥的开裂有重要意义,同时为分析这类桥的开裂原因提供了理论与试验依据。     

大跨P.C.箱梁桥施工期合龙段底板开裂破坏机理

针对大跨预应力混凝土箱梁桥对称悬臂浇筑施工过程中合龙段底板开裂破坏问题,对其开裂破坏机理和相应防治对策进行了研究.将合龙段底板开裂破坏特征划分为局部崩裂破坏、整体撕裂破坏、整体崩裂破坏等3种典型破坏特征,结合3个典型破坏案例,进行全结构空间实体单元施工全过程仿真分析.研究结果表明:底板局部崩裂破坏属于混凝土斜截面受剪破坏,底板整体撕裂破坏属于混凝土受拉破坏,底板整体崩裂破坏属于混凝土徐变受压破坏.根据典型破坏特征对应破坏机理的分析结果,在防治对策上提出了减小作用效应和提高结构抗力2种主要应对措施,在构造措施上建议增加底板横向箍筋以提高底板三向应力状态下的承载能力.     

寒区预应力混凝土管桩径向冻胀损伤机理

针对寒区预应力混凝土管桩冻胀破坏问题,在病害调查的基础上,采用有限元仿真手段,建立了考虑混凝土塑性损伤本构、预应力效应和不同冻胀水平的管桩模型,初步分析了寒区预应力混凝土管桩在冻胀作用下的破坏机理.研究结果表明:管桩在寒区工程应用中会产生轴向裂缝;填充物的冻胀作用导致管桩环向应力状态改变,螺旋箍筋由构造筋转变为受力筋,而纵向筋受影响较小.填充物的径向冻胀作用是管桩产生轴向塑性损伤和裂缝的主要原因.研究结论初步探明了管桩冻胀引起的塑性损伤机理,有助于下一步管桩技术改进.     

钢筋混凝土框架异型节点抗剪承载力研究

根据9个钢筋混凝土框架异型节点试件的拟静力试验结果，指出异型节点受力过程分为初裂、通裂、极限和破坏4个阶段；讨论了轴压比、节点核芯配箍率、柱截面高度变化对异型节点抗剪性能的影响；提出应考虑节点核芯区箍筋屈服的不均匀性并在通裂状态下以“小核芯”为分析单元来研究此类节点抗剪承载力的建议；最终给出了异型节点抗剪承载力的计算公式。     

高温后高强混凝土剪切裂缝与拉剪箍筋销栓作用

为研究高温后高强混凝土的剪切裂缝和拉剪箍筋销栓作用,浇筑了两种强度高强混凝土Z形试件.分别对试件进行了200,400,800°C的高温试验,通过高温后试件的直剪试验,研究了温度和混凝土强度对剪切裂缝的影响.基于弹性地基梁理论建立了箍筋销栓作用模型,结合实测的剪切裂缝宽度和裂缝滑移,计算得到高温后高强混凝土与箍筋之间的销栓剪应力.研究结果表明:除200°C以外,高强混凝土的裂缝峰值位移(裂缝峰值宽度和裂缝峰值滑移)随温度的升高而增大;无论经历多高的温度,混凝土的强度越高,裂缝峰值位移越小;箍筋的销栓剪切应力与裂缝滑移呈线性关系,销栓剪切刚度随温度的升高而降低,随混凝土强度的增大而增大;销栓剪切应力随温度的升高而增大,随混凝土强度增大而减小.     

高强箍筋混凝土梁斜裂缝宽度试验研究

对20根配有500 MPa钢筋作为抗剪箍筋的混凝土梁进行试验,分析加载方式、混凝土强度、截面形式以及配箍率对混凝土梁斜裂缝宽度的影响.在试验的基础上,建立合理的计算模型,推导钢筋混凝土梁斜裂缝宽度的计算公式.研究结果表明,采用建议的计算公式可以定量计算钢筋混凝土梁受剪斜裂缝宽度,计算结果满足工程应用精度要求.     

高强轻集料钢筋混凝土梁抗弯性能试验

通过对6根高强轻集料钢筋混凝土梁和1根普通钢筋混凝土梁的抗弯试验，研究了高强轻集料钢筋混凝土梁的抗弯承载力、荷载-挠度变化关系、破坏形式、延性和抗裂性能等抗弯力学行为．试验结果表明：在短期荷载作用下，高强轻集料钢筋混凝土梁的挠度和最大裂缝宽度均满足正常使用极限状态的要求．纯弯段无腹筋的高强轻集料钢筋混凝土梁在破坏时表现出较强的脆性，延性要比同一强度等级普通混凝土梁略差．在试验分析的基础上，提出适用于高强轻集料钢筋混凝土梁的抗裂度计算方法．     

箍筋对混凝土构件锈胀开裂影响分析

基于混凝土中钢筋均匀锈蚀及锈蚀产物仅仅填充且填满锈胀裂缝的假设,考虑混凝土与钢筋介面锈蚀前后的变形协调条件,以及保护层裂纹界面的部分承载能力,建立了带箍筋混凝土构件锈胀开裂模型,并通过直流阳极极化加速锈蚀试验对模型进行了验证.对于箍筋间距100 mm及150 mm两种工况,裂纹宽度实测值与模型预测值具有较好的一致性.     

井形碳纤维箍筋混凝土梁抗剪承载力试验

针对碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer Plastic,CFRP)筋混凝土梁中封闭箍筋难以弯折成型、制作困难的现状,拟采用“井”字形CFRP箍筋承担斜截面剪力。设计了4个不同配箍率的足尺寸混凝土梁,进行4点弯曲静力加载试验,得到了其在不同配箍率下剪弯段的极限承载力及破坏形式,分析了箍筋应力的变化规律。结果表明：配箍率是影响“井”字形CFRP箍筋的混凝土梁抗剪承载力和破坏模式的一个重要指标,配箍率增大时“井”字形CFRP箍筋的混凝土梁的抗剪承载力显著提升,破坏模式从剪压破坏逐渐转为斜压破坏;通过对梁控制截面上箍筋与纵筋交接位置处锚固性能的理论分析,得出了该位置CFRP“井”字形箍筋的锚固粘结力,其值大于相应锚固段的边界剪力,能够满足斜截面受剪承载力的要求。试验和理论分析结果证明了“井”字形CFRP箍筋用于混凝土梁斜截面抗剪的可行性,可促进CFRP筋在混凝土结构中的大量应用。 关键词：“井”字形FRP箍筋; 受剪承载力;混凝土梁;配箍率     

箍筋约束L形截面柱轴压性能分析

为了研究箍筋约束混凝土L形截面柱的轴心受压性能,进行了7根箍筋约束混凝土柱的轴心受压试验,并采用有限元软件分析了箍筋对L形截面柱的核心混凝土的约束作用,建立了箍筋横向约束应力计算模型．在此基础上通过试验回归分析了箍筋约束混凝土的抗压强度、峰值应变与配箍特征值、箍筋有效约束系数的关系表达式,并建立了箍筋约束混凝土L形截面短柱的轴心受压承栽力计算公式．结果表明约束混凝土的抗压强度及其峰值应变与配箍特征值和箍筋有效系数的乘积呈非线性关系．与试验结果比较,轴心受压承载力计算公式偏于安全,可用于箍筋约束混凝土L形截面短柱的轴心受压承载力的分析．     

不等肢配箍矩形截面框架柱双向受剪承载力

通过5根无腹筋和7根有腹筋矩形截面钢筋混凝土框架柱试验,研究低周往复斜向水平荷载作用下不等肢配箍框架柱的双向受剪的机理和计算方法．通过试验分析了无腹筋混凝土框架柱受剪承载力的双向相关性,提出了对混凝土项修正的双向受剪承载力理论．结果表明,无腹筋矩形截面框架柱双向受剪承载力相关关系可以近似用椭圆描述．有腹筋框架柱的受剪承载力中轴压力和两向的箍筋单独作用．根据分析结果,建立了低周往复荷载作用下不等肢配箍矩形截面框架柱的双向受剪承载力计算公式．与试验值比较,双向受剪承载力计算公式用于设计是偏于安全的．     

钢筋混凝土异形柱的轴压比限值与配箍构造

为了从配箍特征值的角度来研究钢筋混凝土异形柱的轴压比限值及其配箍构造，采用非线性分析的方法，对12960根异形柱截面的延性进行了电算分析，得到了与配箍特征值相关的异形柱的轴压比限值，然后分别从纵筋压曲和约束混凝土2个方面来分析箍筋配置对异形柱延性的影响，得到了异形柱的配箍构造要求．