连续梁孔道摩阻试验

大跨度预应力混凝土箱型梁桥需施加的预应力以及施加后在结构中所产生的有效预应力的确定是保证预应力结构安全性能的关键,而相关设计规范中只提供了一般条件下预应力的摩阻损失数据,对于大曲率预应力筋混凝土结构,其孔道摩阻损失都必须进行专门的孔道摩阻试验测试.预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要是因为预应力钢筋与管道壁之间摩擦引起的,由于力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力,进而产生摩阻损失.摩阻损失可分为孔道弯曲影响和孔道偏差影响两部分,孔道弯曲影响的摩阻损失仅在曲线部分加以考虑,而由孔道偏差所引起的摩阻损失在直线段和曲线段均应加以考虑.预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要与预应力钢束与管道壁的摩擦系数μ和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k有关.     

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%.     

预应力混凝土连续曲线箱梁布束问题的探讨

以某三跨预应力混凝土曲线连续箱梁为对象,总结了国内预应力曲线箱梁桥布束中存在的问题,应用大型通用有限元分析程序ANSYS建立曲线箱梁的有限元模型,对其布束方式进行探讨.该研究为今后预应力混凝土连续曲线的钢束设计提供一定的参考.     

基于钢束应力测试的预应力混凝土箱梁承载力评估方法

为了解决在役开裂损伤预应力混凝土箱梁桥安全性能的量化评估问题,在局部预应力钢束有效预应力测试的基础上,开展开裂损伤预应力混凝土箱梁桥承载力评估方法研究。首先,基于参数识别与修正思想,将预应力瞬时损失中的摩阻损失和反摩阻损失值用摩阻损失相关参数表示,提出一种基于表层钢束应力推定内层钢束应力的方法,解决预应力混凝土桥梁钢束沿程实际应力分布的量化表达问题。其次,考虑截面受拉区混凝土抗拉强度影响,推导考虑受拉区混凝土开裂影响的截面分析迭代公式,提出迭代求解方法和步骤。最后,开展3片实梁足尺模型试验,采用预应力钢索张力测试仪对开裂损伤的试验梁跨中截面表层钢束进行了应力测试,并将提出的方法应用于钢束有效应力预测,得到了跨中截面所有钢束的应力推定值。进行了桥梁极限承载力试验,得到全过程加载下的结构受力与变形实测值及破坏模式,并将理论算法与试验测试结果进行对比分析。研究结果表明:各级荷载下的试验梁应变理论计算值与试验测试值具有较好的一致性,提出的钢束应力预测方法和截面分析方法能准确反映开裂损伤预应力混凝土箱梁的力学特征,可用于开裂损伤的预应力混凝土箱梁桥运营期间承载能力的量化评估。     

空间曲线预应力束的施工技术

立交工程中的匝道桥多为预应力混凝土曲线连续梁桥,其预应力钢束线型多为空间三维曲线。本文结合某座立交的匝道桥介绍该类桥梁预应力束的施工技术:⑴预应力束的成孔和穿束;⑵预应力筋的伸长值计算;⑶预应力束的张拉和孔道压浆。     

预应力钢筋混凝土箱梁桥预应力摩阻损失测试

基于某大跨预应力连续箱梁桥腹板预应力钢绞线现场长期测试过程以及测试数据结果,对箱梁腹板预应力摩阻损失进行分析,为连续箱梁桥施工过程中预应力钢绞线的张拉控制提供依据,确保成桥后达到设计要求。     

非均布压力作用下纯弯曲孔道预应力摩阻损失

为获得更准确的孔道预应力摩阻损失计算方法,保证桥梁结构设计的有效预应力和桥梁结构的安全运行。本文根据赫兹接触理论,综合考虑摩擦力、接触压力与张拉力间的相互作用,导出了纯弯曲孔道在非均匀压力作用下摩阻损失公式。通过有限元软件分析不同参数对摩阻损失计算值的影响。通过实际工程的摩阻试验探究纯弯曲孔道在非均匀压力下预应力摩阻损失的具体分布规律,并通过规范公式、推导公式的理论计算值与现场实测数据的偏差,验证公式的合理性。结果显示弯曲角度小于120°、摩擦系数为0.2~0.4范围内,推导公式计算值更接近实际情况;随着张拉应力和弯曲角度的增加,利用推导公式计算得到的摩阻损失值更接近实测结果。     

高速铁路双洋大桥预应力孔道摩阻试验研究

双洋大桥是大跨度铁路连续箱梁桥,孔道摩阻系数的确定是其施工控制中的关键问题,会影响控制张拉力的准确施加.目前桥梁设计规范虽给出了孔道摩阻和偏差系数的取值范围,但是预应力孔道摩阻影响因素复杂,需要通过现场摩阻试验才能确定.选择主桥5号墩顶1号块直筋和弯筋2种典型测试钢束,通过在垫板和限位板之间设置高精度穿心式压力传感器,千斤顶后工具锚设置夹片的安装方法,开展了双洋大桥孔道摩阻试验研究,并采用最小二乘法计算了预应力束孔道摩阻系数.试验表明:该桥孔道摩阻系数μ为0.232,孔道偏差系数k为0.002 6,均大于设计推荐值;弯曲型预应力钢束摩阻偏差大于直线型钢束,且钢束长度越大,偏差值越大,孔道摩阻损失不容忽视.     

预应力混凝土梁桥孔道摩阻试验测试研究

孔道摩阻损失包括预应力管道的孔道摩阻损失、锚固回缩损失、锚圈口以及喇叭口损失.实测预应力混凝土梁桥的孔道摩阻损失,对验证设计数据和积累施工资料具有重要的意义.孔道摩阻损失和锚圈口及喇叭口损失试验可分别在实梁和试验小梁上完成,利用最小二乘法原理可实现对所有试验孔道摩阻系数的综合求解,该方法一定程度上弥补了铁路规范规定方法在试验方法和计算过程上的局限性.     

曲线箱梁桥预应力作用的仿真分析

为降低曲线箱梁桥由于内外腹板曲率半径的差异而导致的设计复杂性，以一座实际的曲线箱梁桥为对象，采用空间实体仿真分析模型进行分析，并将结果与工程实测值进行对比，发现若按直线箱梁桥方式设计曲线PC箱梁桥，会造成对称布束的受力不合理．文中对预应力布束的调整方法进行了探讨，以为曲线箱梁桥的设计提供参考．     

配体外预应力钢束的曲线箱梁桥抗扭设计

为了抵抗曲线箱梁桥的扭转效应、改善结构的受力状态,在不增加预应力钢束数量的前提下,提出一种利用体外预应力钢束形成空间抗扭作用的方法.基于空间解析几何关系推导了体外预应力扭矩计算公式,以此建立了以最小扭矩为目标的体外预应力钢束的抗扭设计流程,并利用非线性规划方法给出钢束最优平面线形参数的数值解法.分析结果表明,与体内预应力钢束相比,通过合理的体外预应力钢束空间布置,能大幅降低扭矩峰值,抗扭效果明显,且不影响抗弯、抗剪能力;扭矩计算数值解与有限元分析结果吻合良好,能方便地用于实际设计.     

应用空间嵌入式实体组合单元分析PC桥梁结构

根据预应力混凝土桥梁的受力特性，应用有限元方法的基本原理，推导出包含预应力钢筋贡献的嵌入式预应力混凝土组合单元列式．力学概念明确，算例证明计算结果可靠．应用嵌入式组合单元模型，在单元划分时不必考虑预应力钢筋的布束方式，预应力钢筋单元可随意穿过混凝土单元，为解决非节点荷载向实体单元节点荷载转换提供了一种行之有效的技术手段，为正确分析空间曲线布束的预应力混凝土桥梁结构提供了一种实用算法．     

预应力钢束布置形式在混凝土曲线梁桥中受力性能分析

预应力曲线梁桥是设计中的经常遇见的结构形式,本文主要从不同的钢束布置形式上对结构进行计算分析,从而对不同钢束布置产生的预应力效应对弯桥的受力、变形及支座反力等进行比较,并通过比较分析找出较适宜的预应力桥梁的配束方法。     

曲线预应力混凝土桥梁中预应力钢束的力学模型及其工程应用

介绍了预应力结构全过程分析中预应力钢筋或钢束的一般模型 ,并针对曲线预应力混凝土桥梁张拉施工阶段结构的实际摩擦系数进行了分析计算 .由曲线预应力混凝土桥梁张拉阶段摩擦系数的分析结果表明 ,一些不确定因素造成了实际摩擦力大于理论值 ,并具有普遍性     

斜拉桥索塔锚固区预应力摩阻损失试验研究

为确定结构中的有效预应力水平,对巴东长江大桥索塔锚固区结构中具有多种线形的预应力筋孔道摩阻损失进行了试验研究,介绍了测试原理、方法以及获得的试验成果,并对结果进行了分析.试验获得了不同线形预应力筋在各分级张拉荷载作用下的预应力损失值;采用最小二乘原理,根据测试数据进行回归计算得到了摩阻系数和孔道偏差系数;与中国、美国各相关规范进行了对比,试验发现测试值与规范参考值有一定偏差.对于类似重要工程结构,建议宜采用试验测试方法确定孔道摩阻损失水平.     

预应力混凝土连续梁桥的摩阻系数研究

在大跨度连续桥梁施工中,预应力混凝土梁的预应力损失必不可少。针对摩阻损失,介绍了管道摩阻损失试验的原理和方法,由规范给定的公式,应用最小二乘法原理,推导得出摩阻系数μ和管道偏差系数k的计算公式。结合实际桥梁工程,进行管道摩阻试验的现场测试,得出实际的管道摩阻系数,然后与设计值进行比较,分析测试方法的合理性和测试结果的可靠性,为施工的监控给予一定的参考。     

曲线梁桥的实体有限元模型与预应力作用

为了研究预应力荷载对混凝土曲线梁桥典型病害的影响,基于通用有限元软件ABAQUS建立了混凝土曲线梁桥实体有限元模型,研究了预应力钢束的模拟及预应力作用实现的方法,通过与试验数据对比分析,验证了该建模方法的可靠性。采用上述建模方法对一独柱支承的混凝土曲线梁桥进行了预应力效应数值分析。研究结果表明:预应力荷载可在曲线梁桥中产生较大的扭转效应,尤其在小半径曲线梁桥设计中不容忽视;设计中对预应力产生的扭转认识不足,是混凝土曲线梁桥产生"典型病害"的主要原因之一。     

预应力钢梁桥的动力分析

针对公路钢桥加固工程中常用的体外预应力加固技术, 采用结构动力学原理建立了无粘结预应力索梁组合钢桥的二阶固有振动方程.数值算例表明 ,只有按照曲线形式布置体外预应力钢束,才能提高钢桥的固有频率.     

后张T梁预应力筋管道摩阻损失测试与分析

通过对秦沈客运专线上跨度16m后张法预应力砼T梁的预应力筋管道摩阻损失进行测试,验证其损失值在规范允范内,说明张拉施工满足设计及施工规范。     

弯桥预应力摩阻试验

为研究弯桥预应力摩阻损失,采用实验与理论分析的方法,从规范中预应力摩阻损失公式出发,通过对实际工程进行预应力摩阻试验和试验梁的锚具变形预应力损失试验,并采用公路桥梁结构分析软件DR.Bridge,对实际工程进行了实际模拟.研究结果表明:根据所测数据推算得出的k值与规范值也存在一定的偏差,施工因素对管道偏差系数影响很大;实测值接近于根据实测推算μ值、k值所得的模型值,进一步说明实测值可靠,μ和k值能够很好的反映当前管道的摩阻及偏差状况.分析所得结论对弯桥的设计、监控、施工、养护等均有积极的意义.