倒T形预制截面预应力混凝土叠合梁正截面抗裂验算

提出一种新型叠合梁结构——倒T形预制截面预应力混凝土叠合梁,阐述了其结构特点;在分析预制梁制作、运输吊装阶段和叠合梁使用阶段开裂前的截面应力应变的基础上,按弹性理论给出了相应阶段的正截面抗裂验算方法,为以后的试验研究及推广应用提供部分理论依据。     

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.     

预应力度及剪跨比对部分预应力混凝土梁抗剪强度的影响

本文根据不同预应力度和剪跨比的8根无箍筋矩形截面梁,12根有箍筋矩形截面梁及8根有箍筋T形截面梁的试验结果,分析了预应力度和剪跨比对无箍筋混凝土梁抗剪强度的影响,提出了计算无箍筋梁混凝土抗剪强度计算的公式,并在此基础上提出了配有箍筋的梁(对于T形截面梁暂不考虑受压翼缘的有利影响)抗剪强度的计算方法和公式。最后,将本文建议的公式同试验结果以及国内一些试验报告进行比较。     

矩形和T形截面素混凝土梁的开裂扭矩——钢筋混凝土构件抗扭性能的试验研究(二)(英文)

本文探讨矩形和T形截面素混凝土梁受纯扭时,混凝土立方强度f_(cu)和开裂扭矩Tcr之间关系。并提出相应的计算开裂扭矩的公式。通过试验研究表明:在纯扭时,强度较低的素混凝土梁比强度较高的梁具有较好的塑性。 根据塑性理论,开裂扭矩系数为k=Tcr/f_tW_T。T形截面梁的k值比矩形截面梁高。在梁腹宽度b,梁高h和翼缘宽度b_f′相同条件下,T形截面的k值随着翼缘高度h_f′的减少而增加。矩形梁的开裂扭矩Tcr=1.1(1-f_(cu)/1370)f_tW_T; T形梁的Tcr=1.2(1-f_(cu)/1490)f_tW_T。其中f_t为混凝土的抗拉强度,W_T为截面抗扭塑性抵抗矩。     

黏结型钢加固梁设计方法及软件开发

根据黏结型钢加固梁的截面应变,建立截面力平衡和弯矩平衡方程,研究黏结型钢加固梁的中和轴位于原梁截面和型钢截面时对加固梁承载力的影响.结果表明:当中和轴不在混凝土梁截面内时,黏结型钢组合截面积会增加,加固梁中钢筋和混凝土的力学性能未能充分发挥,加固后梁的承载力提高不显著.在此基础上,给出了加固梁中和轴最适宜的变化范围以及黏结型钢加固梁的截面选型和校核方法.利用Visual C++开发出适合于工程应用设计计算软件,该软件操作简单易操作,交互界面人性化,能显著提高加固设计的速度.     

开裂预应力混凝土T梁的承载能力试验研究

通过对张拉前、后的预应力混凝土T梁裂缝进行观测,发现施加预应力对裂缝在中性轴以下的部分具有较好的加固效果.对开裂T梁与完好T梁的对比等效静载试验结果进行分析,结果表明:中性轴以上区域裂缝处的压应力越大,裂缝不可逆的闭合趋势越强;在2期恒载及运营期反复交通荷载作用下受压区的非受力裂缝可能自愈,表面处理后将不影响结构耐久性;非受力裂缝对于预应力混凝土T梁短期整体抗弯刚度无明显影响.最后指出对于开裂预应力混凝土T梁可以用等效静载试验方法或长期监测确定其承载力.     

钢筋混凝土十字形截面柱界限轴压比的研究

从大、小偏心受压构件截面的界限破坏条件出发．着重考虑中和轴角变化的影响。采用简化的平行线法计算中和轴的位置。用有限元法对铜筋混凝土十字形截面柱界限轴压比进行分析。对钢筋混凝土十字形截面异形柱轴压比限值提出了设计建议。     

高性能预应力混凝土梁挠度试验与计算方法

进行了配有高强度低松弛钢绞线、预应力比率0.66～1.00、混凝土强度等级C40～C80的14根先张法高性能预应力混凝土梁的加载全过程试验,研究了预应力比率和截面开裂等因素对试验梁挠度的影响.通过将试验结果与《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)相关计算公式对比分析,得出规范变形计算公式对于未开裂梁是适用的,对于预应力比率不大于0.66的梁开裂后也是适用的;随着预应力比率提高,开裂后梁挠度试验值与规范公式计算值的比值逐渐减小,当预应力比率1.00时其比值仅为0.60.为此,根据试验结果提出了适用于这种高性能预应力混凝土梁的修正的挠度计算方法.     

体外预应力RPC箱梁受弯加载试验研究

进行体外预应力RPC箱梁模型两点对称受弯加载试验,研究了荷载-挠度曲线、截面应变、裂缝分布和破坏模式等问题,并对模型梁跨中正截面抗弯承载力进行了计算分析.结果表明,模型梁属于整体受弯破坏,采用预制节段拼装的施工方法是可行的;模型梁中混凝土对开裂弯矩的贡献明显大于同类普通混凝土梁,开裂时跨中受拉区边缘RPC应变约为普通混凝土的4~6倍;采用体外预应力提高了模型梁的开裂弯矩和增加了其延性,模型梁开裂弯矩为极限弯矩的55%;开裂时梁的跨中挠度仅为跨中极限挠度的20%;体外预应力RPC箱梁进行正截面承载力计算时应考虑RPC的受拉作用,并且可参照本文算法进行设计计算.     

预应力砼梁截面的配筋与延性分析

讨论合理配筋的方法,使部分预应力砼梁既满足裂缝控制和承载能力的要求,又具有接过普通砼梁的延性,提出适用于钢筋砼或预应力砼的梁或柱矩形截面的弯矩－轴力－曲率的计算方法;又提出了适用于钢筋砼,部分预应力砼,预应力砼截面曲率延笥的统一计算方法。     

预应力混凝土梁开裂后的结构行为

为了研究预应力混凝土梁开裂后的结构非线性行为,基于Timoshenko分层梁理论,选取恰当的混凝土和钢筋的本构关系,考虑了混凝土的拉伸刚化效应和中性轴变化对预应力钢筋混凝土梁的受力、变形的影响,有效地模拟了预应力混凝土梁的开裂、屈服和失效全过程．分析了预应力混凝土梁在单调加载下的受力性能,并与试验结果进行比较．探讨了梁开裂后的刚度和截面的应力重分布现象．算例表明分层梁单元模型对于预应力混凝土梁的非线性分析有良好的适应性,对梁开裂后的使用性能评估有实际应用价值。     

装配式T梁桥汽车荷载效应的空间分布特征

为探讨汽车荷载作用下跨径、桥宽对装配式预应力混凝土简支T梁桥汽车荷载效应的影响,以交通部2008年T梁桥通用设计图为背景,利用实体有限元模型对比分析了25m、30m、35m三种跨径和9.0m、11.25m、13.5m、15.75m和18m五种桥宽下的竖/横向位移、竖/横向弯矩、纵向应力和扭转角,并与T梁桥实用空间解析解进行了对比分析。通过分析发现：汽车荷载作用下装配式T梁会同时出现竖向和横向挠曲变形,竖向荷载效应随桥梁宽度的增加而近似线性减小,但其横向形变效应会受桥梁跨径、宽度、布载形式等多种因素影响;当装配式T梁桥的所有T梁均使用边梁的设计活载效应时,T梁最大应力的解析结果能包络T梁的活载横向挠曲效应,但当跨径超过30m后中梁活载应力最大值可能会超过刚性横梁法的计算结果;T梁的侧向弯曲会显著增加截面中性轴附近的拉应力,且随着跨径的增大梁体侧向弯曲引起的中性轴位置处应力越大,T梁腹板外侧的分布钢筋最好能按照T梁腹板承受的横向弯矩大小设计为受力钢筋,并减小钢筋间距以更好地防止T梁腹板的竖向开裂。     

预应力混凝土受弯构件预拉区裂缝控制条件的试验研究

本文对矩形、正T形、倒T形截面的38根预应力试验梁进行了施工阶段预拉区非预应力筋的应力和混凝土开裂情况的现场测定.并对预应力受弯构件在短期荷载作用下,预拉区裂缝对正截面的强度、抗裂度和刚度的影响进行了试验研究.本文还对预压阶段裂缝截面考虑材料非线性进行了理论分析,从而为修订规范提供依据.     

基于裂缝特征的PC简支梁损伤刚度评估方法

为了研究预应力混凝土(PC)梁桥下挠与开裂后的结构性能评估方法,基于预应力混凝土简支梁的弯曲裂缝统计特征,考虑材料非线性特征,采用截面数值分析法,建立截面平衡迭代格式和截面损伤刚度表达式,提出了基于裂缝特征的预应力混凝土简支梁损伤刚度评估方法。分别采用规范法、基于实际裂缝特征的方法以及截面平衡分析法进行了模型桥验证。试验结果表明,截面一旦开裂,截面刚度迅速衰减,挠度迅速增大,刚度的衰减呈前快后慢的特点。采用本文提出的计算方法得到的荷载挠度曲线最接近于试验值。     

以角钢为肢件Z形截面格构式檩条的最优截面计算方法

对于二根形心主惯性轴惯性矩相差较大的非对称截面梁，若其发生斜弯曲，哪怕荷载与截面形心主轴只有较小的偏角，也将对梁的强度、刚度极为不利．本文以角钢为肢件Ｚ形截面格构式檩条的截面设计为例，提出了一种怎样使其发生平面弯曲的截面设计方法。     

无粘结部分预应力混凝土梁正截面抗弯强度计算方法

无粘结部分预应力混凝土(UPPC)梁桥抗弯强度计算的关键，是如何确定无粘结预应力筋的极限应力。引用有关文献提出的“等效塑性区长度与破坏截面中性轴高度的比值”的概念，并认为无粘结预应力筋极限应力与此比值有关。通过对125片UPPC梁试验数据的分析，发现等效塑性区长度与破坏截面中性轴高度的比值接近为常数，并取为9．48。在此基础上给出了无粘结预应力筋极限应力计算公式和UPPC梁正截面抗弯强度计算方法。     

高强钢筋UHPC梁抗弯性能试验研究与理论分析

为研究将高强钢筋用于超高性能混凝土(UHPC)的可行性,通过6根梁的正截面抗弯试验,研究了配筋率、截面形式(矩形与T形梁)等对抗弯性能的影响规律.试验结果表明,HRB500级钢筋与UHPC适配良好,可充分发挥两者高强性能;配筋率对开裂荷载影响小,但可显著提高梁的极限承载力;为防止梁发生斜截面破坏,需要按计算配置箍筋;UHPC梁裂缝细而密,考虑受拉区UHPC塑性变形而建立的开裂弯矩公式与实测值吻合良好;据简化的UHPC本构模型建立的正截面极限承载力公式,预测精度较高.     

预应力部分外包组合梁抗裂性能试验

为研究预应力部分外包组合梁的抗裂性能,设计制作了2组共8根试验梁,以预应力水平和截面宽高比为主要参数分析其对抗裂度和裂缝特征的影响。试验表明:施加预应力后2组组合梁的开裂荷载均值分别提高42%和23%,且延缓裂缝发展的作用显著,但达到较高预应力水平后,效果减弱。适当增大截面宽高比对提高预应力组合梁的开裂弯矩及阻裂性能有重要的作用,也能大幅提高极限承载力。结合已有理论和试验结果,提出开裂荷载的计算公式,与试验值比较,吻合度较高。     

倒T形预应力预制构件叠合梁受弯性能试验研究

为了解倒T形预应力预制构件叠合梁的受弯性能及破坏特征,设计制作了2根叠合梁和1根整浇对比梁,分别进行静载试验,观测叠合梁和整浇梁的正截面开裂荷载、承载力极限荷载、挠度变形、裂缝开展、破坏特征等,并将叠合梁和整浇梁的受弯性能作了比较分析,配筋适当的预应力混凝土叠合梁与对比整浇梁的整体破坏特征基本相同.图8,表4,参4.     

T形梁正截面受弯承载力计算方法的合理性分析

基于T形截面梁正截面受弯承载力计算原理,针对第二类T形截面梁的配筋设计与截面复核问题,分别采用解方程法、截面分解法以及截面组合法进行设计与计算,并对3种方法的求解过程与计算结果进行对比分析,进而讨论了3种计算方法应用的合理性及优越性。通过工程实例分析,分别针对配筋设计与截面复核类问题得到3种计算方法求解结果的差异。结果表明：3种方法均能有效应用于第二类T形梁的正截面受弯承载力计算,截面分解法更适宜于解决第二类T形梁的配筋设计问题,而解方程法更适宜于第二类T形梁的截面复核问题。