预应力岩锚的应力场计算

为了合理设计高吨位预应力岩锚，必须清楚岩锚的应力场情况。本文采用非线性有限元法计算了胶结式预应力岩锚胶结体和基岩的应力及其分布。计算结果表明：锚根表面剪应力上大下小；对于岩石较硬的情况，同一断面上以钢丝束表面剪应力最大；最后破坏于胶结体内部。     

低回缩预应力锚具锚下混凝土应力的试验研究

低回缩预应力钢绞线体系是一种新型预应力体系.为了研究新型二次张拉低回缩预应力锚具的锚下构造,设计了采用二次张拉单孔预应力钢绞线锚具的预应力矩形梁试验,将理论计算结果分别与传统夹片式锚具锚下应力场、新型二次张拉低回缩预应力锚具锚下应力场进行对比,发现在张拉过程中三者锚下应力场的变化规律一致.当采用相同型号的锚下垫板时,各截面应力峰值相差很小,且均未超过试验混凝土的强度.因此,二次张拉单孔预应力钢绞线锚具锚下构造可与传统夹片式锚具完全相同.     

新型大吨位镦头锚体系及其锚下应力分析

目前国内市场上提供的钢丝束镦头锚具和联结器，是按标准强度为１５７０－１６００ＭＰａ的φ５钢丝束设计的，不能适用于锚固标准强度为１８６０ＭＰａ的φ５钢丝束，为了拓宽镦头锚具的应用范围，新研制出由高强材料制成，每束张拉力可达２３００ｋＮ以上的超高强大吨位镦头锚（ＣＤＭ）体系，重点介绍超高强大吨位镦头锚体系的组成、材料要求、静载试验性能、锚下中应力分析以及经济效益等。     

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。     

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.     

某水电站新型预应力闸墩三维有限元分析

某水电站溢洪道闸墩锚块承受荷载较大,弧门单个支铰处最大水推力达到20543kN.为了准确了解闸墩、锚块等结构在完建和运行各典型工况下的应力分布状态,采用通用的三维有限元程序,对新型的空腔式预应力闸墩进行分析,得到典型工况下结构的整体位移和应力分布规律.研究结果表明预应力闸墩既有整体稳定性,各项荷载组合条件下锚块局部应力集中部位也能基本满足设计要求,并据此评价了新型结构的预应力效果.     

混凝土自锚式悬索桥超宽加劲梁施工过程受力分析

【目的】研究混凝土自锚式悬索桥超宽加劲梁在施工过程中的应力分布规律,为超宽加劲梁的设计与施工提供一定的理论依据。【方法】采用剪力柔性梁格法,通过Midas/Civil建立空间有限元梁格模型,对自锚式悬索桥加劲梁受力性能进行分析。【结果】在施工过程中,加劲梁横截面各腹板处顶、底板中纵向应力的分布存在较大的不均匀性,预应力张拉工况中,加劲梁外侧边腹板处压应力最大; 体系转化工况中,中腹板处压应力增量最大。体系转换过程中加劲梁顶、底板的应力变化规律不同,顶板中的压应力值在体系转换完成后达到最大,底板最大压应力值则出现在体系转换过程中。施加二期恒载,对吊索进行被动张拉,能够有效地减少主动张拉吊索过程产生的顶、底板应力差值。【结论】主缆轴力与预应力作用是造成加劲梁内应力分布不均的主要原因,通过调整预应力钢束的数量及位置,能够使加劲梁内应力分布更均匀。     

预应力混凝土连续刚构桥锚下局部应力测试与分析

在大吨位预应力束的作用下,锚下混凝土受力特征复杂.为了掌握洪屋窝特大桥局部受力情况,确保施工和结构安全,在洪屋窝特大桥1#墩的1#块纵向预应力张拉施工时,测试了錨垫板附近箱梁混凝土的应变分布,进行了空间有限元分析,并对理论计算与实测进行了分析比较.     

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．     

预应力闸墩锚块开槽理论研究

水利工程中广泛应用的预应力闸墩,闸墩和锚块连接的颈部应力分布不均匀,表面处应力集中最大。为改善此部分的受力状态。本文通过对闸墩锚块开槽,对传统构造加以改进,通过开槽锚块于传统锚块的应力对比,研究开槽锚块对改善受力的理论效果。     

新研制的CDM镦头锚体系及其锚下应力分析

目前国内市场上提供的钢丝束镦头锚具和联结器 ,是按标准强度为 1570～ 16 0 0ＭＰａ的5钢丝束设计的 ,不能适用于锚固标准强度为 186 0ＭＰａ的5钢丝束 .为了拓宽镦头锚具的应用范围 ,新研制出由高强材料制成 ,每束张拉力可达 2 30 0ｋＮ以上的ＣＤＭ镦头锚体系 .重点介绍了ＣＤＭ镦头锚体系的组成、材料要求、静载试验性能、锚下局部应力分析以及经济效益与应用等新研制的CDM镦头锚体系及其锚下应力分析@潘龙 @易建国 @汪雪波 @潘光有     

滨州黄河大桥主梁边箱模型试验

滨州黄河大桥主桥是三塔预应力混凝土斜拉桥,主梁为预应力混凝土箱梁.为加强主梁受力的整体性,抵抗静载和动载产生的横向弯矩,横梁结构内设置了横向预应力钢束.进行标准梁段足尺模型试验,观测试验模型横向预应力钢束张拉后,主梁边箱测点的应变,以及模型表面混凝土裂缝的情况.采用空间有限单元法,建立主梁节段的计算模型,对主梁边箱在横向预应力作用下的受力特性进行分析.研究表明,在张拉横向预应力钢束以后,主梁边箱斜腹板中部会出现高拉应力区以及混凝土裂缝.可以采取在边箱上翼板内增设纵向预应力束、增设边箱斜腹板内纵向非预应力钢筋等技术措施来改善边箱斜腹板的受力情况,避免混凝土裂缝出现.     

腹板束作用下局部锚下应力状态分析

鉴于腹板束在张拉时巨大的预压力通过锚具、钢垫板传递给混凝土,此时腹板局部锚下区域的混凝土应力分布复杂,梁单元的平截面假定已经不完全适用,因此有必要对其进行专门的应力分析。本文通过MIDAS-FEA建立实体单元有限元模型,对该区域进行空间有限元数值分析,以探讨腹板局部锚下区的应力的分布规律,进而明确其应力分布状况。     

预应力锚具下混凝土局部受压承载力分析

预应力混凝土梁端锚固区的局部承载力设计是一个不可忽视的问题.该文通过对局部受压区应力状态的分析和计算理论阐述,论述了单束尤其是多束预应力筋作用下的受压承载力的计算,供工程设计参考.     

预应力锚下混凝土局部承压横向应力的分布规律

针对某桥预应力T梁预制过程,拟配C50混凝土制成实体模型,在压力机上对锚头进行施压试验,测出了锚下混凝土横向应力变化规律;建立有限元模型,并计算横向应力;通过试验结果与有限元计算结果的比对和拟合,得出了较为适用的求解锚下横向应力的经验公式,对其求极值可得出锚下最大横向应力及其位置.并认为在实际工程设计中,若对锚下30cm深周边混凝土进行一定约束,可有效抑制梁端横向裂缝的产生.     

三维有限元在预应力闸墩中的应用

本文采用三维有限元方法,对白莲崖水库工程坝身泄洪中孔预应力结构进行了整体空间应力分析研究,得到了其典型工况下的整体应力分布规律,评价了大吨位混凝土结构的预应力效果.计算结果为白莲崖工程泄洪中孔预应力体系设计与优化提供了依据.     

预应力锚固机制数值模拟研究

针对预应力锚索加固时锚固段与自由段受力机制的不同,依据等效应变和等效温度法建议了一种新的预应力施加方法,并采用有限元方法模拟了预应力锚索加固岩体的受力机制.给出了不同锚固条件下锚固段和岩体的受力变形特征,指出了应用预应力锚索加固时应该注意的问题:张拉式预应力锚索加固的岩体在内锚固段周围的岩体是受拉的,群锚时使得内锚固段附近的岩体形成拉应力带,这种拉应力带对岩体的稳定十分不利,应积极采用不等长锚索,以使内锚头分散布置在岩体的不同层位中;群锚条件下锚索之间外锚头位置岩体有受拉现象,在满足工程需要的条件下锚索的布置间距应适当放大.     

大桥隧道锚碇三维粘弹塑性数值模拟

为了解某大桥隧道锚碇及围岩体在张拉荷载下的变形状态及时效特性,采用三维显式有限差分软件FLAC3D对该大桥隧道锚碇系统进行三维粘弹塑性数值模拟.根据地质资料以及混凝土锚碇结构尺寸,建立隧道锚碇的三维计算模型,对岩体与锚碇之间的相互作用以及锚碇结构在长期荷载作用下的破坏模式进行研究,分析了由于施工开挖引起的锚碇和隧道围岩的位移及其应力变化.分析结果表明:当考虑岩体的流变力学特性后,在设计荷载作用下,锚碇和隧道围岩的变形均有所增加;与弹塑性计算结果比较,施加荷栽后经流变分析得到的隧道顶拱和底板的切向应力有所降低,拉应力的量值及拉应力区的范围减小,塑性区体积进一步扩大.     

浅谈后张法预应力T梁的张拉工艺控制

通过对东溪大桥后张法简支T梁张拉工艺控制的具体介绍,结合VM张拉锚固体系在后张法预应力T梁的应用,提出了钢绞线＂先穿法＂和提前装锚等加快工程进度的方法,并总结出后张法预应力T梁张拉施工的四项控制纲要：即张拉方法及应力控制、张拉机具控制、张拉材料控制和张拉过程控制。     

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%.