后张预应力平板－柱结构实用设计方法的研究

首先将后张预应力平板－桂结构的综合弯矩、次弯矩表达成板、柱预应力筋面积的函数，然后提出了预应力硅结构构件裂缝控制及验算建议，最后给出了通过使用性能计算确定板、性预应力筋面积，通过正截面承载力计算和配筋构造要求确定板、柱非预应力筋面积的设计方法，该法避免了以往繁琐的试算过程，并能使使用性能和正截面承载力要求同时达到最佳。     

单向布置并张拉预应力筋双向板的设计方法

针对双向板难以实现双向布置并张拉预应力筋的问题,提出在双向板中单向布置并张拉预应力筋的设计思想.给出此类双向板的承载力及预应力效应计算、裂缝及变形验算等设计要点,并对单向布筋的四边简支双向板进行分析,探讨了预应力筋布置形式对其极限荷载、主次弯矩分布、裂缝及变形的影响.结果表明,预应力筋总量相同时,中间板带布筋越多,对结构越有利.     

体外预应力加固雁形板的承载力分析

通过两根18m跨雁形板在体外预应力筋加固前后的静载及破坏实验，分析研究了体外预应力加固雁形板后的承载力变化，并按比拟梁法对加固构件的承载力进行了计算。计算结果与试验结果表明，张拉体外预应力钢筋加固雁形板后，承载力有一定程度的提高，但由于雁形板的提前失稳破坏使极限承载力提高程度不大，而且，体外折线筋加固方案对承载力的提高优于直线筋加固方案。     

部分预应力砼连续梁的弯矩—曲率分析法

推导普通适用的部分预应力砼梁截面的弯矩－轴力－曲率的关系。基于砼、预应力筋和非预应力筋的应力－应变关系的非线性和超静定结构的次弯矩，计算不同配筋的边跨梁和中跨梁。计算结果表明，配筋指标在０．１～０．２５范围内，梁具有良好的延性和承载能力；提高有效预应力和相应减小预应力筋面积，能提高梁的延性。     

部分预应力砼连续梁的弯矩－曲率分析法

推导普遍适用的部分预应力砼梁截面的弯矩－轴力－曲率的关系．基于砼、预应力筋的和非预应力筋的应力－应变关系的非线性和超静定结构的次弯矩，计算不同配筋的边跨梁和中跨梁．计算结果表明，配筋指标在０．１～０．２５范围内，梁具有良好的延性和承载能力；提高有效预应力和相应减小预应力筋面积，能提高梁的延性．     

钢与高强混凝土预应力组合梁承载力计算

根据预应力组合梁结构特性及实际受力情况,分别建立了预应力组合梁在不同受力阶段的截面应力及组合梁抗弯极限承载力的计算公式,通过试验验证了理论公式的正确性·研究结果表明,在承受正弯矩预应力组合梁的钢梁下翼缘施加预应力时组合梁的承载力提高幅度较小,而在承受负弯矩组合梁的钢梁上翼缘和混凝土板中施加预应力均可提高组合梁的承载力,并且在混凝土板中施加预应力效果最为明显·     

钢管混凝土板柱结构剪力环节点冲切试验

介绍了钢筋混凝土板柱结构节点的试验结果,受力性能和变形性能,探讨了剪力环尺寸和刚度,预应力混凝土及主筋是否穿过核心区对冲切性能的影响,同时给出了受冲切承载力的计算模式。     

教学楼改建为综合楼的加固技术与方法

对旧有教学楼改造工程进行研究.通过结构计算和分析,采用预应力加固的方法,降低框架梁支座负弯矩;对框架梁正弯矩部分进行粘钢补强;对框架柱采用角部通长增设角钢的加固方式提高正截面承载力,并采用焊接钢箍提高其抗剪承载力.加固后,建筑物的抗震性能得到了显著提高.     

预应力混凝土超静定结构中的次弯矩

针对现有预应力混凝土正截面承载力计算方法中对次弯矩的考虑 ,文章阐述了在特殊布筋形式及高次超静定的井式梁结构中 ,次弯矩的形状、大小、正负均不同于一般连续梁和框架结构 ,次弯矩不再是对支座有利对跨中不利 ,次弯矩图在支座间也可能不是直线 ,指出了有关技术规程的局限     

有黏结预应力框架梁的结构设计

 结合设计中跨度较大、重荷载、耐久稳定、防腐、防火要求高等特点,对某会展馆楼面结构优化后,选取后张有黏结预应力混凝土结构,使结构具有较好的整体受力性能.从分析模型确立、裂缝控制、承载力验算3个宏观方向,详细阐述后张有黏结预应力框架设计中的预应力估算、线形确定、损失估算、次弯矩影响、非预应力筋计算、控制截面讨论等全过程,针对能够反映混凝土框架梁端延性的受压区高度、折算受拉钢筋配筋率、预应力度、非预应力钢筋面积比等几个问题,给出在设计过程中的处理办法及延性目标限值,最后确定合理的张拉施工方案,并对张拉核心区进行验算,达到设计施工的和谐统一,可供类似工程参考.     

体外预应力FRP筋加固混凝土单向板受弯性能及承载力计算方法

以FRP筋张拉应力和加固量为试验参数,制作了6块混凝土单向板,包括1块对比板和5块体外预应力玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋加固混凝土单向板,分析了体外预应力筋对混凝土单向板受力性能的影响.结果表明,体外预应力FRP筋对混凝土单向板开裂荷载、屈服荷载和极限荷载均有明显的提高.结合本文和已有文献的试验结果,分析了张拉控制应力、FRP筋加固量和加固长度、FRP筋有效高度对混凝土受弯构件性能的影响,提出了体外预应力FRP筋加固混凝土受弯构件承载力计算方法.该方法适用于体外预应力FRP筋加固混凝土梁和单向板受弯构件承载力的计算.     

预应力筋布筋形式对板结构性能的影响

针对板柱体系的受力特点及无粘结预应力筋对板柱体系的结构效应，应用有限元法研究竖向荷载下布筋形式对结构的受力与变形等性能的影响，提出合理的预应力板筋的布筋形式     

公路简支梁加固预应力筋束数的选择

体外预应力筋的束数对加固结构承载能力及结构的耐久性起着重要的作用,选择合理的束数即可以保证加固的效果又可以降低成本。通过对在役梁桥加固实例理论和有限元分析计算不同束数下跨中的弯矩和应力,确定加固梁合理的预应力筋的束数。     

火灾后预应力混凝土连续板力学性能试验与分析

完成了7块火灾后两跨无黏结预应力混凝土单向连续板受力性能试验.基于试验结果,拟合出火灾后预应力混凝土连续板中无黏结筋剩余应力、极限应力的计算公式,提出了火灾后预应力混凝土连续板正截面承载力计算公式.根据火灾下温度场分布沿板厚方向将截面分条带,引入火灾后钢筋、混凝土本构关系,基于截面轴力、弯矩平衡,获得了火灾下预应力混凝土板任意截面的弯矩-曲率关系全曲线.基于支座变形协调方程,可用割线刚度法对支座反力进行迭代求解,计算板在外荷载(曲率荷载)与支座反力共同作用下的弯矩、挠度和支座位移,进而对截面曲率积分可求得连续板的变形.试验结果表明:初始有效应力越高、受火时间越长,火灾后连续板预应力钢丝应力损失越严重;保护层厚度越小、受火时间越长、荷载水平越大,火灾后板跨中截面承载力降低幅度越大;受火时间越长、荷载水平越大,板中支座截面承载力降低幅度越大.     

预应力型钢混凝土框架试验研究和设计理论

基于两榀预应力型钢混凝土框架的竖向静力试验,对其破坏形态、裂缝的开展与分布、刚度变化、弯矩调幅等特征进行研究.试验结果表明:预应力型钢混凝土框架梁发生类似于钢筋混凝土适筋梁的正截面受弯破坏,属延性破坏,框架梁端形成塑性铰实现了塑性内力重分布,位移延性比大于3,弯矩调幅值为30%左右,弯矩调幅值高于普通预应力混凝土结构.最后分析了次内力产生的本质,提出考虑次内力包括次弯矩、次轴力的预应力型钢混凝土结构的抗弯极限承载力、抗裂度、刚度及最大裂缝宽度计算公式,计算结果与试验数据较吻合.本文计算理论反映了现代预应力设计理论的新思想,为《预应力混凝土结构设计规范》的编制提供依据.     

考虑预应力梁轴向压缩对柱中弯矩的影响

预应力筋的张拉会造成梁的轴向压缩，在柱中引起第3弯矩，但在工程设计中通常忽略这一因素影响。通过对单跨框架结构柱中第3弯矩进行推导并初步分析，认为在某些情况，梁轴向压缩引起的柱中第3弯矩是不容忽视的，同时在一定的假设条件下，发现在不同的预应力张拉施工顺序，最后在柱中引起的第3弯矩也有所不同。并在此基础上提出了可减少第3弯矩对结构的不利影响的设计和施工措施，以促进结构设计的优化。     

无粘结预应力板-柱结构抗连续倒塌模式研究

目的研究无粘结预应力混凝土板-柱结构的抗连续倒塌模式,为钢筋混凝土板柱结构防连续倒塌设计提供参考.方法采用有限元软件ABAQUS对一栋8层的无粘结预应力板-柱结构进行连续倒塌分析,探讨在柱失效工况和板-柱节点失效工况下板、柱以及板-柱节点的应力状况.结果两种失效工况下都以普通钢筋和预应力筋被拉断,板受拉薄膜力失效而宣告破坏;不同失效工况的板面破坏呈现模式存在差异,柱失效体现为屈服线破坏,节点失效体现为冲切裂缝破坏.结论在节点失效工况的初期,从增长速度上来说,无粘结预应力板柱结构普通钢筋和预应力筋应力增长速度较快,在连续倒塌前增长速度较慢;而柱失效工况则与之相反,在柱失效后的初始阶段,失效柱所在跨内其他节点处普通钢筋和预应力筋的应力增长速度较慢,随着连续倒塌极限状态的临近,增长速度逐渐加快.     

预制预应力混凝土板组合梁受力性能试验研究

针对钢与混凝土连续组合梁负弯矩混凝土开裂问题提出了预制预应力混凝土板组合梁结构形式.为了对比和分析预制预应力混凝土板连续组合梁与常规连续组合梁力学性能的异同,进行了2根连续组合箱梁的静力试验.测试了在不同荷载作用下组合梁的变形、不同截面上构件的应变分布、混凝土的裂缝、钢与混凝土之间的相对滑移以及极限承载力等.由试验测试结果可得预制预应力混凝土板连续组合箱梁的初始开裂荷载和正常使用状态的极限荷载分别是普通连续组合梁的3.16倍和2.61倍.通过计算分析得到在相同预应力情况下的预制预应力混凝土板连续组合梁的开裂弯矩是常规预应力组合梁的1.54倍.     

预应力混凝土框架结构“强柱弱梁”设计方法研究

针对预应力混凝土框架梁设计方法的特殊性,本文以8度区(0.2g)抗震等级为二级的多层多跨预应力混凝土框架结构为例,研究规范对预应力混凝土框架结构柱端弯矩增大系数取值的合理性,提出以梁端实际抗震受弯承载力调整柱端弯矩的方法进行预应力混凝土框架结构设计.分别以梁端地震组合弯矩和梁端实际抗震受弯承载力调整柱端弯矩设计8榀预应力混凝土框架,在OpenSees中建立其基于纤维梁柱单元的数值分析模型,并对其进行静力弹塑性分析与动力时程分析.研究表明:按现行规范设计的预应力混凝土框架结构,在罕遇地震下底层柱端出铰严重,提高其柱端弯矩增大系数,可以有效地改善结构屈服机制;04规程中柱端弯矩增大系数的取值偏小,规程修订时应给予适当提高,对抗震等级为二级的预应力混凝土框架结构,其柱端弯矩增大系数的取值≥2.0;本文建议二级PC框架按梁端实际抗震受弯承载力调整柱端弯矩,其取值为1.4.     

局部张拉预应力筋加固混凝土超静定梁的内力计算

针对局部张拉预应力筋加固混凝土超静定梁内力,采用结构力学方法进行了计算分析.首先讨论了不等跨连续梁在不同部位张拉预应力筋时的内力计算,得出了加固结构不同截面时超静定梁内支座产生的主、次弯矩及综合弯矩的计算表达式.在此基础上,分析了等跨连续梁的内力计算,根据叠加原理,即可得到超静定梁多个截面同时加固时的总弯矩.论文还分析了预应力筋位置对加固连续梁内力的影响.所得出的结果可作为局部张拉预应力筋加固混凝土等跨及不等跨连续梁内力计算的依据.