预应力混凝土结构收缩与徐变损失的计算分析与有限元模拟研究

在结构施工和使用过程中,混凝土的收缩和徐变对结构的变形和内力均有巨大的影响,也是造成预应力混凝土梁桥预应力损失的一个重要因素。采用基于位移法的初应变法结合有限元对预应力混凝土结构中的收缩与徐变进行分析,建立了收缩与徐变的时步分析方法。此方法能得到每一个时间步的内力改变量,将前一个荷载步的内力与此内力改变量叠加,将混凝土收缩徐变损失与钢筋松弛损失有机结合起来,而不是单纯的将两种损失进行叠加分析。通过算例分析得出:混凝土收缩徐变在加载初期挠度增量变化快,经过一段时间后逐渐趋于稳定,第一年内收缩徐变损失值占20年收缩徐变总量的60%,跨中截面挠度值约占20年时刻总挠度的80%。     

预应力长期损失计算建议

从理论分析入手，综合了大量试验数据，针对实际工程设计的需要及精度要求，提出了３种不同精度的预应力长期损失的计算方法：精确计算方法、实用计算方法和综合值估计法．并且对现行规范中的预应力损失计算提出了改进建议     

HSLWAC梁收缩和徐变预应力损失试验

对5根高强轻骨料混凝土梁、1根低强轻骨料混凝土梁和1根普通混凝土梁进行了持续1年的预应力损失试验,并进行了与普通混凝土对比的收缩和徐变材性试验.试验结果表明,相同强度的轻骨料混凝土的早期收缩小于普通混凝土,后期收缩大于普通混凝土;相同强度的轻骨料混凝土徐变系数小于普通混凝土;轻骨料混凝土梁的预应力损失比普通混凝土梁的预应力损失大.结合编制的混凝土结构时随性能分析程序,基于材料收缩徐变试验进行分析,计算结果与试验结果吻合较好.采用多种规范方法对所做试验和文献的预应力损失进行了分析对比,建议了高强轻骨料混凝土梁预应力损失计算公式.     

预应力混凝土叠合构件的收缩徐变微差分析

本文采用按龄期调整的有效模量，并根据静定杆件中混凝土收缩徐变引起的任一截面上的应力变化是自相平衡的这一原理，推导出预应力叠合构件收缩徐变微差进行分析的公式，文末附计算实例。     

地层压缩徐变对锚索预应力损失探讨

影响锚索预应力损失的因素很多.其中,地层压缩徐变是造成锚索预应力损失的主要因素.研究表明,地层压缩徐变引起锚索预应力损失可分为两个阶段.第一个阶段:在土层厚度未达到限值x时,锚索预应力损失量随着土层厚度增加而增加;第二个阶段:在土层厚度超过限值x后,锚索预应力损失量随着土层厚度增加几乎不变,损失量趋于一个稳定值,支护体...     

预应力锚固损失的计算研究

对由抛物线和直线段通过切点，折点任意连接而布置的预应力筋，从理论上建立了该类预应力筋锚固损失的计算通式，并给出了特定式，完善了规范中有关预应力锚固损失的计算内容。     

预应力损失计算及其简化

对比了新旧混凝土结构规范中关干预应力计算方法的不同，总结了各国学者对总预应力损失近似估算值的研究成果，提出了预应力损失的简化计算方法，为快速合理地进行预应力混凝土结构设计提供了依据。     

徐变引起“T”型薄腹梁预应力损失

根据徐变理论，考虑混凝土预应力损失影响因素较多，以徐变力学的基本方程式解预应力的损失     

各国规范中对预应力混凝土结构损失的计算方法分析比较

对各国规范、规程中关于预应力损失的计算方法进行归纳总结,定性分析了各国规范中关于预应力短期损失和长期损失的不同计算方法,指出预应力损失计算方法—分项计算法的计算依据,详细的分析了各参数选择的差异;以两根模型梁为例,分别计算各国规范的预应力损失结果;最后对我国预应力损失的计算方法提出建议。     

预应力施加过程中混凝土的徐变变化

结合工程实测资料，对预应力施加过程中混凝土的徐变变化规律进行了探讨和分析。研究结果表明，混凝土在预应力施加过程中产生的徐变应变与应力σ和持荷时间t成直线关系。对于需要数天时间才能完成预应力施加的大型混凝土结构，在进行预应力效果分析时可把整个张拉过程划分为若干个张拉时段和停置时段，分别记录每个时段观测仪器的读数变化，按ε0=α∑σiti来近似计算预应力施加过程中徐变应变。     

轴拉荷载下混凝土徐变性能的研究

用轴心受拉混凝土试件,在标准条件下养护一个月后,进行了不同应力水平下轴心受拉徐变破坏试验,观测了混凝土在不同应力水平下的轴拉徐谈变形过程,通过分析得到了对应于不同轴拉应力水平时的混凝土的徐变变形规律,当持荷应力高于徐变长期强度时,混凝土地持续拉伸荷载作用下的徐变变形随时间的增长不断增加,直至发生徐变破坏,这类徐变变形过程一般可以分为３个阶段（即徐变减速阶段、稳定徐变阶段和徐变加速阶段）、根据试验结     

混凝土徐变损伤演变方程及其在非线性徐变理论中的应用

本文运用连续介质损伤力学的基本方法分析混凝土在高应力下的非线性徐变,根据混凝土徐变过程中内部微裂缝的细观分析,建立了徐变损伤演变方程,同时得到弹性徐变耦合损伤后的非线性徐变本构方程,用所得到的方程分析了在低于长期强度的应力作用下的长期徐变和应力水平高于长期强度时的徐变破坏,计算的结果和一维非线性徐变实验数据符合得较好。     

采用体外预应力技术对钢筋混凝土梁的加固

阐述了体外预应力加固的概念及加固机理,采用通用有限元软件ANSYS对体外预应力混凝土梁进行了建模和静力分析,得到了梁裂缝图及应力图。     

环锚预应力混凝土衬砌三维有限元计算分析

环锚预应力混凝土衬砌是一种新型的水工压力隧洞衬砌形式，进行有限元结构分析时的关键是如何模拟环形预应力筋的作用．为此，提出了一种基于ANSYS的等效荷载法，用法向等效应力和切向等效应力模拟非均匀分布的锚索预应力，通过SURF154单元将其施加于计算模型．文中对一个无黏结预应力混凝土衬砌全部锚索张拉锁定后的应力状态进行了三维有限元计算，计算结果与实测结果具有良好的一致性．该方法还适用于有黏结曲线预应力筋的预应力混凝土结构有限元计算。     

预应力损失对T梁翼缘板开裂位置影响研究

针对预应力损失造成的T梁翼缘板开裂问题,以福建某T梁桥为依托工程,借鉴嵌入式预应力混凝土组合单元模型的概念建立Ansys实体模型,考虑预应力损失20%,分析预应力损失对翼缘板截面上各关键点处的应力状态的影响.研究表明,T梁翼缘板与腹板交接附近位置应力较大,且预应力损失后,T梁翼缘板与腹板交接处应力增加明显,因此桥梁运营过程中,在超载等不利因素作用下更容易造成该位置的混凝土主拉应力过大,引起开裂.     

混凝土收缩与徐变的试验研究

在试验基础上对澳洲新规范（简称ＡＳ３６００－１９８８）中混凝土收缩与徐变公式中的全部系数进行了推导，得出了计算公式，取代了规范中３３条系数曲线，使混凝土长期受荷下非线性变形计算机求解成为可能，并对澳洲，美国ＡＣＩ及欧洲ＣＥＢ规范求解与试验结果加以比较。     

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·     

预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的概率分析

预应力混凝土斜拉桥及其所处的环境存在大量的不确定因素,因此其收缩徐变效应具有明显的随机性.常用的随机分析方法(如摄动随机有限元法和蒙特卡罗法)很难直接应用于预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的随机分析.为此,文中提出了以响应面拟合技术和蒙特卡罗试验为基础的响应面-蒙特卡罗法,得到了单个计算参数引致的收缩徐变效应的标准差,以评估该参数对收缩徐变效应的影响程度.在随机分析的基础上,引入区间估计的概念,获得了收缩徐变效应在不同置信度下的置信区间.将所提出的概率分析方法应用于广州绕城公路甘竹溪大桥,所得结果验证了文中方法的有效性.     

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