框架效应对预应力混凝土箱梁桥顶板横向预应力储备的影响分析

基于数值模拟研究了预应力混凝土箱梁桥三种不同横向预应力筋布置方式的预应力框架效应影响、横隔板设置、箱梁参数对顶板横向有效预应力的影响,并与现场测试结果进行了对比,表明了数值模拟方法的有效性,选取预应力混凝土箱梁桥高跨比、宽跨比、腹板与底板厚度之比等关键参数,进行实桥参数敏感性分析.表明预应力混凝土箱梁桥墩顶外由于横隔梁刚度大,在其5m左右范围内横向框架效应影响显著,应按非预应力混凝土设计预防顶板纵向裂缝产生,在跨中设计的横隔板附近应增加纵向抗裂钢筋;增加宽跨比、底板与腹板厚度之比、腹板与顶板宽度之比以及减少高跨比有利于保证预应力混凝土顶板横向有效预应力.     

PC箱梁桥腹板竖向预应力锚固系统切向刚度的研究

为解决PC箱梁桥腹板竖向预应力失效的问题,建立了腹板竖向预应力锚固系统的非协调接触理论模型,利用位势理论和GW(Greenwood-Williamson)随机粗糙表面模型,求解了弹性半空间体在表面力作用下竖向预应力锚固系统的切向静弹性刚度与张拉力的函数关系,在此基础上进行了竖向预应力模型静载试验验证.结果表明:竖向预应力锚固系统的切向刚度随竖向张拉力的增加呈非线性递增.该研究对于竖向预应力锚固系统的单自由度系统动力学模型的建立以及竖向预应力筋张拉力的定量测试具有重要意义,也为纵向预应力检测提供了理论依据.     

箱梁竖向预应力张拉力无损检测方法

由于竖向预应力张拉力损失过大,预应力混凝土连续箱梁桥的箱梁腹板斜裂缝现象较为普遍。为了能有效检测竖向预应力筋的实际张拉力值,将竖向预应力钢筋的外露段视为分析体,把钢筋视作刚体,锚固段用环形刚臂外加环形的弹性支承模拟。竖向预应力筋张拉力发生变化时,空间弹性支承的刚度和钢筋的自振频率也会发生相应变化,利用钢筋自振频率的变化反映有效张拉力值。结合模型试验数据,建立了精轧螺纹钢筋竖向张拉力T与空间弹性支承刚度K的非线性参数模型。采用延伸量测试校验了该方法的有效性。研究表明：该方法准确、快捷,便于工程应用,能有效提高箱梁腹板竖向预应力的施工质量。     

连续箱梁中的预应力直线、曲线配索方案探讨

连续箱梁采用纵向直线预应力筋时,施工方便,预应力损失小;但直线预应力对箱梁腹板斜截面上降低主拉应力的贡献很小。竖向预应力贡献比较大,但竖向预应力本身很不可靠,腹板截面容易出现斜裂缝,降低其抗剪能力和使用寿命。曲线预应力则可以弥补以上不足。     

三向预应力混凝土斜拉桥箱梁裂缝研究

为分析混凝土水化热和三向预应力钢筋张拉顺序对斜拉桥预应力箱梁施工裂缝的影响,建立了嘉陵江大桥空间有限元实体模型,通过模拟现场实测温度场和选取3种不同的预应力钢筋张拉工序,分析水化热和预应力钢筋张拉顺序对箱梁顶板、底板和腹板受力特性的影响,并对比分析结果和实际裂缝情况。结果表明:水化热是嘉陵江大桥箱梁底板和腹板产生施工裂缝的一个重要原因;但是单纯的水化热不能使腹板产生裂缝。横向和竖向预应力钢筋滞后纵向1～2个节段张拉的施工工艺使得底板施工前期拉应力增长较快;且使得腹板在施工过程中拉应力变大。因而,预应力钢筋张拉顺序成为嘉陵江大桥箱梁底板和腹板产生施工裂缝的另一个重要原因,但是预应力钢筋张拉顺序对箱梁最终状态应力影响很小。     

一种新型自锚式悬索桥锚固构造设计与受力分析

抚顺市万新大桥是一座主跨160m的自锚式混凝土悬索桥,其主缆采用连续的镀锌钢丝绳绕过粱端,并使两股主缆连续为闭合环形,使得粱端受力复杂．应用ANSYS程序,采用空间三维实体单元对锚固跨在施工及成桥状态的2种不同工况进行了应力分析计算,获得了施工状态无顶板、无纵向预应力筋,无顶板、有纵向预应力筋和有顶板、有纵向预应力筋情况下锚固跨局部应力的大小和分布规律,并根据分析结果调整了锚固构造的预应力筋,使其受力满足设计要求,为该桥设计提供了有用的参考依据．计算结果也可为其他同类桥梁的锚固跨设计提供参考．     

大跨度连续梁桥病害成因分析

大跨度预应力混凝土连续梁桥在运营一段时间之后,容易出现箱梁腹板斜向或竖向开裂,底板纵向、横向或斜向开裂,顶板纵向开裂,跨中变形等病害,影响桥梁结构安全和正常使用,有必要进行维修加固,维修加固目标确定和方案选择应建立在对病害现状充分了解、病害成因基本清晰的基础上。以某高速公路上的一座大跨度预应力混凝土连续梁桥为例,分析该桥病害出现的可能原因,提出维修加固主要目标。     

体外预应力锚固横梁拉应力域法配筋

针对体外预应力混凝土桥端锚固横梁内侧承受较大拉应力且传统配筋方法有所欠缺的现状,提出一种新方法——"拉应力域法"配筋:对于承受主拉、压应力,存在有规律的二维"拉应力域"实体结构,可连续划分二维"拉应力域切片",通过对各切片网格配筋的方式以承担混凝土拉应力的正交分量,并以"拉应力域深度"控制网格的纵向布置区域.以某体外预应力端锚固横梁为例,建立有限元模型,并考虑锚固端横、竖向预应力的影响.应用拉应力域法配筋的分析结果表明,锚固端横、竖向预应力对于配筋量有较大影响,原设计竖向钢筋过多,横向钢筋分布不尽合理,而拉应力域法可根据实际应力分布来配筋,结果更准确.     

配置竖向预应力筋混凝土箱梁抗剪性能试验

通过对2组配置竖向预应力筋的钢筋混凝土箱梁进行受剪试验,研究了竖向预应力筋张拉与不张拉,预应力孔道灌浆与不灌浆对混凝土箱梁抗剪性能的影响,对比分析了不同参数下试验梁的破坏形态、裂缝行为、荷载-挠度关系、开裂荷载、抗剪承载能力、腹板应变以及竖向预应力筋应变等的发展规律.结果表明:对于本文试验梁,竖向预应力可将开裂荷载提高16%,竖向预应力筋张拉端的抗剪承载力比不张拉端增加2.3%,不灌浆端的抗剪承载力比灌浆端减小9.3%.由此说明,适当地施加竖向预应力可以较好地提高腹板开裂荷载,并对抗剪承载力有积极贡献,但如果灌浆不饱满则会对抗剪承载力产生很大折减.     

新型UHPC连续箱梁桥的体外预应力锚固构造形式研究

针对新型UHPC连续箱梁桥的结构特点及预应力体系布置,对其腹板处体外预应力下折索进行齿块锚固研究.对独立矩形齿块进行应力分析,揭示板厚对锚固区壁板外侧"局部弯曲效应"的影响.通过拓扑优化分析构建出一个揭示齿块锚固区传力机理的简化平面杆系模型,提出两种齿块锚固区局部加强的方法.在此基础上,对UHPC箱梁桥的腹板体外预应力锚固齿块进行构造设计,对比6种不同锚固方案,分析横隔板、预应力筋齿块内转向和锚固长度对锚固区受力的影响,最终得出较为合理的体外预应力齿块锚固构造形式.     

偶数跨连续梁桥施工合拢优化分析

总跨数为偶数的预应力混凝土连续梁桥的合拢特性明显不同于总跨数为奇数的预应力混凝土连续梁桥及相同布置的连续刚构.结合陆家渡大桥对3种不同的合拢工况进行了分析,得出:成桥状态,由中跨向边跨对称逐孔合拢,合拢线形最为平顺,多跨一次合拢轴向变形最小;3种合拢工况下,成桥状态顶、底板应力均为压应力,顶板应力变化幅度较小,底板应力变化幅度较大.随着运营时间的增加,3种合拢工况桥跨线形均有逐渐向下变形的趋势,且其桥跨轴向变形逐渐增大,顶、底板压应力均有减小的趋势.运营10年,3种不同合拢工况,顶、底板应力均为压应力,由中跨向边跨对称逐孔合拢线形最为平顺.整体来看,底板应力变化幅度大于顶板.     

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。     

机械零件的特征建模系统

ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ集成是ＣＩＭＳ的关键技术，为当前研究的热门课题之一。传统的ＣＡＤ系统只是研究几何形状的几何信息和拓扑信息，因此不能满足集成的需要。为了建立机械零件的信息模型，本文介绍一种基于商品化ＣＡＤ软件系统的特征造型系统。这样建立起来的信息模型，能够满足信息交换与信息共享的要求，以达到集成的目的。这样的系统可以充分利用现有商品化软件功能，减少开发工作量，缩短开发周期，是一条软件开发的捷径。     

基于CR列式的平面体外预应力梁非线性有限元模型

将体外预应力筋视为在锚固位置和转向块位置分别与梁体固结及相连的常应变构件,基于锚固位置和转向块位置处体外预应力筋和梁体的几何关系,采用共旋坐标（co-rotational, CR）法导出体外预应力筋在结构坐标系中的切线刚度矩阵和杆端抗力.结合常规的几何非线性CR平面梁单元,建立体外预应力平面梁的几何非线性有限元模型并编制了程序,对一简支梁算例的两个工况进行了几何非线性分析并与ABAQUS程序进行了比较.结果表明：不管是预应力施加工况还是承受外载工况,对于梁端水平位移、跨中竖向位移和体外筋轴力,两种方法得到的计算结果吻合良好,从体外筋轴力方面而言,本文方法更能体现体外筋为常应变构件的受力性能,因此可用于体外预应力结构的非线性有限元分析.     

预应力砼建筑结构设计的数据模型

根据计算机辅助设计方法的要求．本文介绍了预应力砼建筑结构的结构型式、杆件与截面型式、荷载性质、预应力筋布置与用量、预应力筋种类以及张拉与锚固方式等信息的描述方法与模型．     

连续刚构桥施工中的几个问题

从施工的角度来提示在设计连续刚构桥时不可忽视的问题，主要内容有：纵向预应力束的锚固角度与管道局部偏差、竖向预应力粗钢筋的回缩、节段的养生时间、日温差的作用等；同时讨论了线形控制中四个重要问题。     

连续钢构桥施工中的几个问题

从施工的角度来提示在设计连续钢构桥时不可忽视的问题,主要内容有：纵向预应力束的锚固角度与管道局部偏差、竖向预应力粗钢筋的回缩、节段的养生时间、日温差的作用等;同时讨论了线形控制中四个重要问题。     

薄壁箱梁大吨位预压力锚固区局部承压

随着连续刚构梁桥跨度越来越大,悬臂施工中大吨位预压力锚固的应用也越来越普遍,但是大吨位预应力锚固区薄壁混凝土箱梁承压局部应力分布复杂,通过对大吨位锚下混凝土局部应力分析,揭示其分布规律是后张法预应力混凝土桥梁结构有待解决的课题之一.从理论上对局压问题的影响因素、破坏原因及局压产生的裂纹类型等进行了阐述.结合重庆菜园坝长江大桥北引桥连续刚构混凝土梁桥工程实例,一方面,根据现行的《公桥规》中有关局部承压强度、抗裂性及最小保护层厚度等方面的规定,对0块顶板T2大吨位预应力束(设计值拉力4 882.5 kN)下混凝土进行了验算,另一方面通过有限元仿真分析,两者所得的结果相互验证,均符合规范规定要求.结论指出采用在锚下混凝土中增设横向拉筋使之与腹板内两侧钢筋网片形成封闭箍筋的设计可以解决大吨位薄壁腹板混凝土局压问题.     

三种预应力钢筋粘结性能试验研究

预应力钢筋与混凝土之间的粘结性能对预应力构件设计有很大影响,特别是对先张法构件的锚固长度及预应力传递长度的确定十分重要．对3种不同外形的预应力钢筋螺旋肋钢丝、异形钢棒、钢绞线的粘结性能进行了试验研究．通过典型的荷载一滑移曲线,对三者的粘结性能进行了比较,发现螺旋肋钢丝和异形钢棒的粘结性能比光圆钢棒好,钢筋表面形状与锚固长度等因素对粘结性能均有影响．最后分析发现螺旋状钢筋的粘结机理是界面混凝土的抗剪及摩擦作用．     

产品模型及其实现(英文)

产品信息建模是加工自动化的首要环节。文章介绍了在英国曼彻斯特大学理工学院（ＵＭＩＳＴ）开发的一个面向ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ应用的产品模型,它侧重于加工过程之前的产品信息建模。该模型可以描述产品的几何与拓扑信息和技术信息。技术信息包括尺寸公差、形位公差、表面质量要求及加工余量等．产品模型的核心是一个内部开发应用的实体几何造型建模──ＴＴＭ。该建模器有可表示任何与零件几何形体有关信息的内在能力。