二次张拉钢绞线箱梁腹板竖向预应力损失研究

为了研究二次张拉钢绞线竖向预应力损失,进行了二次张拉钢绞线的矩形板试验,同时测试了采用二次张拉技术的实桥箱梁腹板竖向预应力的应力损失,并与传统的精轧螺纹钢竖向预应力体系进行比较.测试结果表明,采用二次张拉钢绞线技术后,箱梁腹板的即时竖向预应力损失基本上可以降低至10%以内,远小于精轧螺纹钢体系的竖向预应力损失率,可有效地提高箱梁腹板竖向预应力效率和抗剪可靠性.最后结合试验结果,探讨了管道摩阻、接缝压缩、锚具变形及回缩、弹性压缩、钢绞线松弛和混凝土收缩徐变等二次张拉竖向预应力各项损失的影响因素,并对各项二次张拉竖向预应力损失的设计取值方法提出了建议.     

浅析二次张拉钢绞线竖向预应力锚固系统

通过采用二次张拉竖向预应力钢绞线锚固系统在工程上的施工实例,初步介绍了竖向预应力采用二次张拉钢绞线的设计及施工工艺,总结了二次张拉钢绞线竖向预应力的施工工艺和技术要点。通过工程实例,实践证明了二次张拉竖向预应力钢绞线锚固系统施工工艺在工程中的可行性,尤其是二次张拉钢绞线基本无回缩产生,达到了低回缩、高效率的目的,产生的较好的经济效益和施工简易性,确保了工程后期运营质量。     

预应力钢绞线夹片式锚具咬合力试验

锚具锥孔的塑性变形会导致夹片和锚具之间存在咬合力,该力影响"拉脱法"检测锚下预应力结果.首次提出了塑性变形导致的咬合力测试方案:先张拉钢绞线使夹片夹紧,卸载后反向张拉,张拉力峰值即为咬合力值.对61个测试样本进行了数理统计分析,建立了咬合力正态分布概率模型;揭示了实际工程中"拉脱法"检测曲线下降段的受力机理.研究结果显示:"拉脱法"检测曲线下降段由咬合力和"瞬间应力重分布效应"累加所致,锚下预应力值介于张拉力峰值和下降段突变点之间,提出了锚下预应力检测值简易修正方法.     

钢绞线锚具空间受力与锚固特性研究

为研究钢绞线锚具的空间受力特征及锚具应力与钢绞线轴向张力之间影响规律。采用ABAQUS有限元软件建立锚具-钢绞线仿真计算模型,考虑夹片与锚具之间的微滑移及不同摩擦系数影响,分析不同钢绞线张力作用下锚具空间应力分布特征及轴向、环向应变变化规律,并通过锚固张拉试验实测锚具的应变分布。结果表明:钢绞线受夹片横向挤压作用而在锚下位置表现出复杂三向受力状态,计算Mises应力远高于非锚固区域;夹片与锚具接触界面的摩擦系数对锚具应变有明显影响,摩擦系数为0.04时产生的环向和轴向应变均小于摩擦系数为0.01和0.02;锚具应力与钢绞线轴向张力符合单调映射关系,但并不完全吻合线性变化规律,实测锚具对称测点位置处的应力亦难以保证完全一致。     

夹片式锚具锚固性能综合分析

影响夹片式锚具锚固性能的因素不仅与锚具本身质量有关,还与其他各种因素有关,本文就夹片式锚具性能的各种影响因素,进行了综合分析,如钢绞线影响等。     

一种用于无粘结预应力混凝土结构改造的开口锚具试验研究

为了保证既有建筑无粘结预应力混凝土结构改造后的受力性能,尽可能的减少预应力损失,特研制出两种简单高效的开口式锚具,分别为永久使用的工作锚具和可重复使用的工具锚具.拆除前先将处于张拉状态的无粘结预应力钢绞线用特制开口锚具先锚固后截断、再拆除.工作锚具锚固能力强,工具锚具能约束钢绞线散开、改善钢绞线切断时的受力.两种锚具配合使用,使保留的无粘结预应力钢绞线的预应力损失很小,达到改造效果.     

斜拉桥索塔锚固区直向短束预应力损失研究

为克服斜拉桥混凝土索塔锚固区布置环形预应力筋在受力和施工方面的不足,提出一种新型单向预应力布置型式.该布置型式下预应力筋长度较短,其损失规律和施工工艺与普通长束预应力筋有所不同.为研究这种直向短束预应力筋的损失特点,进行了足尺模型试验,重点对摩阻(包括孔道摩阻和锚具摩阻)损失,锚固回缩损失以及伸长量控制方法进行了研究,并对锚下预应力筋进行了短期观测.结果表明:预应力总损失约为26%,锚固回缩损失占总损失的50%以上;孔道摩阻损失占总损失的12%左右,锚圈口摩阻损失占20%,此二项不同于大多文献和规范建议的作忽略考虑;"伸长量控制"在短束预应力施工控制中同样适用,但其对施工误差极为敏感,必须保证张拉质量,控制误差应放宽至±9%.     

元谋路桥施工预应力技术的应用

本文针对元谋高速公路预应力桥梁施工中的砼早期强度、预留孔道质量,超长束张拉工艺、扁锚的应用、夹片式锚具的尺寸和夹片长度对锚具质量影响等问题,进行了大量的调查和分析,对施工中发生的若干预应力技术问题提出了建议。     

公路桥梁施工中预应力技术探讨

本文针对预应力桥梁施工中的砼早期强度、预留孔道应注意的问题，超长束张拉工艺、扁锚的应用、夹片式锚具的尺寸和夹片长度对锚具质量影响等问题进行了大量的调查和分析，对施工中发生的若干预应力技术问题提出了建议。     

后张法预应力钢绞线张拉锚下应力的准确控制

桥梁预应力施工时，采用张拉应力和伸长值双控，实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6％。所以伸长值的计算及锚下应力的控制就相当重要。本文结合实际施工过程，通过对后张法预应力预制箱梁中预应力钢绞线伸长值的计算及实际操作中锚下应力的准确控制．总结出一套较适用于现场施工的使锚下应力准确达到设计应力的方法。     

斜拉桥索梁锚固结构疲劳试验模型设计优化

为了避免出现斜拉桥索梁锚固结构疲劳试验中辅助部分首先断裂的问题,在以往试验模型设计的基础上,考虑影响疲劳寿命的不同因素,建立了以模型的静力强度、位移、疲劳和断裂性能为模糊约束条件,以模型质量、疲劳和断裂寿命为多个目标的结构多目标优化设计模型.结合苏州南通长江公路大桥钢锚箱式索梁锚固结构足尺疲劳试验,验证了锚箱式索梁锚固结构设计的正确性,经过400万次加载而未破坏,且减少了模型用钢量.模型设计中提出的控制热点应力等措施切实可行.     

锚具在构件体内的锚固区受力性能的研究

锚具置于构件内部的锚固区与置于构件外部的锚固区相比，其应力分布和开裂形态有很大的不同。本文以预应力闸墩体内锚固区为重点，并结合其工程实例，从理论与实验两个方面，探讨了这类锚固区的受力性能，提出了相应的设计建议。     

构件体内的锚固区受力机理的研究

以预应力闸墩体内锚固区为重点,结合其他工程实例,从理论与实验两个方面,探讨了这类锚固区的受力机理,指出相比于锚具在构件外部的锚固区,其应力分布和开裂形态有较大不同,并提出了相应的设计建议.     

软岩地质条件下浅埋隧道锚缩尺模型试验

为研究隧道锚的受力变形和锚碇承载特性等问题,在重庆几江长江大桥工程北岸现场开展1∶30缩尺模型试验。试验结果表明：从相似设计荷载240 kN 到1680 kN,双锚碇前锚面沿拉拔方向的最大位移平均值为0．020～0．808 mm,双锚碇前端上部地表岩体铅直方向的最大位移值为0．028～0．749 mm,双锚碇后端上部地表岩体铅直方向的最大位移值为0．014～0．645 mm;锚碇围岩破裂类型是拉剪复合型破坏;锚碇上方地表横桥方向参与抗拔作用的岩体范围约2～3 m,而沿锚碇轴向参与拉拔作用的岩体破坏区类似一个倒塞体形状;通过试验得到模型锚的可靠抗拉拔承载能力为1344 kN;模型锚在840 kN 下的流变趋于稳定,其长期安全系数为3．5。模型试验结果表明软岩地质条件下浅埋隧道锚具有较高的抗拉拔承载能力,证明此设计方案是可行的。     

梁铰区搭接节点抗震试验研究

通过对梁铰区采用纵向搭接的筋砼中节点的抗震性能试验研究。探讨了梁铰区搭接连接的可行性。重点分析了不同的搭接型式对梁铰区的弯曲延性、刚度退化，粘结锚固及耗能性能的影响，提出了此类节点最佳锚固型式及锚固长度的设计建设。     

悬索桥隧道式复合锚碇承载力计算方法

根据现场原位试验结果,分析了悬索桥隧道式复合锚碇系统(隧道式锚碇 预应力锚索)的可能破坏形态及其发生破坏的条件.采用极限理论,建立了锚碇系统的平衡方程.根据实际施工和设计特征,将锚碇-围岩接触面概化处理为4种力学模型,以节理力学理论和试验成果为基础,给出了相应的破坏准则.讨论了承载力简化计算公式中各分项系数的意义和取值方法,并用算例进行了验证.为设计工程师提供了对隧道式复合锚碇的一个整体设计思路和简化计算方法.     

复杂受力条件下重力式结构基底应力的实测研究

以大跨径悬索桥的锚碇工程为例,阐述了岩质地基上重力式结构的受力特点及其基底应力监测的意义和方法．根据132个应力测点在4a内的88次实测资料,分析重力式锚碇的传力机理．研究成果表明,在巨大上拔力和水平向拉力作用下,锚碇基底应力的变化过程是复杂的．在主缆力施加的初期,锚块后侧基底应力即呈下降趋势,而前侧则具有支点的作用,基底应力呈上升趋势,但随着主缆力的增大,锚块前侧的支点作用丧失．鞍部基底应力变化过程类似于锚块,但不同步．锚碇前侧水平向抗力几乎与基底摩阻力同时逐渐发挥,所以,虽然锚碇的抗滑稳定具有较大的安全储备,但锚碇前侧抗力体仍需承受较大的水平推力．     

预应力碳纤维板圆齿纹平板锚具锚固性能试验研究

采用自主研发的足尺张拉、锚固预应力碳纤维板锚固性能试验装置,对3组预应力碳纤维板圆齿纹平板锚具试件进行了锚固性能试验,测试了碳纤维板应变和预应力损失。结果表明:合理设计的预应力碳纤维板圆齿纹平板锚具,可靠锚固碳纤维板的拉伸应变达极限应变的50%,预应力锚固损失小于规范规定计算值,能够满足实际加固工程的锚固要求。     

花岗岩石材植筋锚固性能试验

花岗岩石材植入钢筋的锚固性能和最小锚固长度,是石结构植筋加固的关键问题.开展30个花岗岩石材植筋锚固性能拔出试验,研究锚固长度、植筋胶种类和钢筋表面特征等因素对花岗岩石材植筋锚固性能的影响.试验结果表明:钢筋与花岗岩石材粘结强度随锚固长度的增大而减小;采用带肋钢筋能够在一定程度上提高锚固钢筋的粘结强度;环氧型植筋胶的锚固性能明显优于水泥基植筋胶的锚固性能.使用环氧型植筋胶对带肋钢筋和花岗岩进行植筋锚固时,建议工程应用的最小锚固长度为7d(d为钢筋直径),进行光圆钢筋和花岗岩的植筋锚固时,建议工程应用的最小     

隧道锚抗拔作用机理的室内模型试验

通过室内模型试验对隧道锚的抗拔作用机理和承载能力进行了研究,设计加工了隧道锚室内模型装置,通过多种配比材料的强度和变形试验确定了用于模拟隧道锚区现场围岩的相似材料,采用多种监测手段进行了隧道锚拉拔荷载作用下地表和围岩内部的变形、应变和应力监测.结果表明:在拉拔荷载的作用下,锚塞体顶部靠近地表的岩体先进入拉破坏,随着锚塞体的传力作用,锚塞体与围岩接触部位侧摩阻力逐渐达到极限,然后荷载逐渐传递到围岩内部,锚塞体附近围岩进入剪切破坏,个别部位为拉破坏,围岩破坏形态为从锚塞体底部向上发散的倒锥型破坏面.隧道锚承载能力由两部分组成:1锚塞体和围岩接触面的极限摩阻力;2围岩剪切-拉破坏的极限阻力,即夹持效应.50倍设计缆力下围岩处于弹性阶段,这表明目前的隧道锚设计是偏于保守的,存在进一步优化的空间.