无碴轨道预应力混凝土梁长期变形及影响因素

采用广珠(广州-珠海)城际容桂水道特大桥主桥的实际混凝土配比,对比分析C60高性能混凝土实测徐变系数和按各种规范计算所得徐变系数,确定结构徐变变形计算方法。通过长期试验观测,研究预应力混凝土简支梁的长期变形发展规律及其影响因素和控制措施。研究结果表明：在762 d的观测期内,梁体预应力损失很小,最多不超过8.63％,说明预应力混凝土梁后期变形主要由混凝土徐变引起;堆载后前185 d内梁体变形平均约占总后期变形的75％,之后500 d内的变形仅占25％;混凝土表面应变也在400 d时基本稳定;环境温度和湿度、预应力加载龄期、二期恒载加载龄期等对预应力混凝土结构后期徐变变形有重要影响,在高湿度、低温度的混凝土养护环境中,适当延长预应力张拉龄期和铺轨时间等可有效控制无碴轨道预应力混凝土梁的后期变形。     

三跨变截面预应力混凝土连续梁桥的收缩徐变效应

混凝土的收缩徐变效应是影响预应力混凝土连续梁桥受力的重要因素。混凝土收缩徐变效应研究是进行混凝土桥梁设计的前提。通过对影响混凝土收缩徐变效应的主要因素分析,揭示混凝土收缩徐变对桥梁变形和内力的影响规律。以某三跨变截面预应力混凝土连续箱梁桥为工程依托,采用有限元仿真分析方法,将连续箱梁所处环境的相对湿度、混凝土加载龄期以及运营时间对混凝土收缩徐变效应的影响进行参数分析。研究认为:混凝土收缩和徐变所引起的连续梁的竖向位移及截面弯矩均随环境相对湿度的增大而减小;随着加载龄期的延长,混凝土收缩作用引起的连续梁竖向位移与截面弯矩总体呈增长趋势,而混凝土徐变作用引起的连续梁竖向位移与截面弯矩变化较小;运营时间对混凝土收缩作用引起的梁体竖向位移影响显著,而对截面弯矩无影响,运营时间对混凝土徐变作用引起的梁体竖向位移与截面弯矩均影响较大。文中研究结果对同类工程设计提供一定的参考价值。     

设置预拱度对梁体长期徐变效应的影响

传统思路认为桥梁在施工中通过预先设置预拱度,可以抵消结构使用荷载引起的挠度,使桥面高程达到一理想位置。但是对混凝土结构预先设置拱度,由于改变了结构轴线线形,梁体轴线线形改变的同时其受力体系也发生了变化。比如对一根直线梁而言如设置了预拱度,其梁体轴线为曲线,其受力将不再是直线而是类似于拱。考虑预应力效应后,具有预拱度的梁将发生初始弯曲变形,其变形结果必然不同于直线形梁的变形。因而,对于预应力实体梁来说通过梁理论分析方法将具有预拱度的梁体按照具有初弯曲的梁段对待,建立梁体考虑徐变效应的挠度表达式并以此验证前述推理方法的正确性。     

混凝土结构徐变模型试验与原型对比关系

目的研究采用徐变模型试验方法预测原型混凝土结构徐变变形比例关系.方法基于弹性相似理论和混凝土结构徐变变形计算公式,提出徐变相似常数调整系数的概念,并推导素混凝土柱、钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱、钢筋和预应力混凝土梁的徐变相似常数调整系数公式;通过算例计算不同缩尺比例混凝土构件的调整系数;探讨徐变模型、混凝土强度、温度、相对湿度和加载龄期对徐变相似常数调整系数的影响.结果混凝土结构的徐变相似常数调整系数随时间变化逐渐降低,然后趋于稳定;模型相似比越小,徐变相似常数越小.结论原型与模型采用相同的混凝土强度、相似的温度和相对湿度环境能使得徐变相似常数可控.     

预应力混凝土低高度梁桥结构形式比较研究

对双预应力结构、双面配筋预应力结构、二次预应力结构和常规预应力结构低高度梁桥进行对比设计,分析了不同结构形式低高度梁桥的受力性能、变形性能和经济性.结果表明:优化结构形式和预应力布置可以显著改善预应力混凝土低高度梁桥的结构性能;二次预应力结构克服了双预应力结构与双面配筋预应力结构的不足,与常规预应力结构相比,在降低梁高的同时,大幅度减小了梁的徐变上拱值50%以上,并节省预应力筋10%以上,具有明显的技术经济优势.     

体外预应力波形钢腹板组合箱梁徐变性能研究

为了研究体外预应力波形钢腹板组合箱梁在长期荷载作用下的徐变性能,制作了2根模型梁,通过205 d的持续静态观测,得到其徐变应变和徐变变形的变化规律;采用徐变率法,结合不同的混凝土规范进行了徐变效应的分析,理论结果和实测结果吻合较好;并针对徐变的影响因素进行了参数分析,结果表明:相对普通混凝土箱梁而言,波形钢腹板组合箱梁能有效减小长期徐变引起的反拱.     

考虑徐变的钢筋混凝土预制T梁上拱度影响因素分析

建立预应力混凝土T梁的有限元空间计算模型,考虑徐变作用,计算存梁期T梁上拱度,分析上拱度的主要影响因素,与实际测量结果比较,证明计算方法合理.计算分析表明,混凝土弹性模量和预应力为影响T梁存期上拱度的重要因素,可以通过调整施工参数控制T梁存期上拱度;采用规范方法,计算上拱度结果偏于保守;结果可为相关设计施工提供依据.     

基于等效龄期与结构单元的HPC早龄期拉伸徐变评价

通过对早期设计的拉伸徐变装置的改进,实验评价了养护温度和加载龄期对高性能混凝土早龄期拉伸徐变特性的影响.在考虑混凝土内部结构单元对徐变作用的基础上利用流变学原理提出了评价早龄期拉伸徐变的ZC模型.通过对拉伸徐变实验数据的分析,得到了模型参数,进而获得了早龄期拉伸徐变的评价式,并对其进行了实验验证.结果表明,高性能混凝土早龄期拉伸徐变在加载初期增长快速,后期则逐渐趋于稳定,并且养护温度越高,徐变收敛的趋势越明显;所提出的ZC模型能较好地描述不同养护温度和不同加载龄期早龄期拉伸徐变发展特征,对3d前加载的混凝土徐变应变的定量评价其误差在10%以内.     

预应力简支箱梁桥徐变上拱的测试及仿真计算分析

根据对小凌河特大桥32m预应力混凝土箱梁的实桥试验,对简支箱梁桥的徐变上拱和徐变应变进行了分析,并将按龄期调整的有效模量法与一般结构分析的有限元法相结合,综合考虑现场试验所测得的各项预应力损失、材料的力学特性、环境条件等．实现了对简支箱梁的施工过程的逼真模拟计算。     

高速公路工厂化生产T梁的二次预应力张拉可行性分析与工程实践

提出一种高速公路工厂化生产T梁的二次预应力张拉方案,实现T梁工厂化快速生产.在此基础上对二次张拉预应力的加载龄期、加载方式、干冷时间进行比对研究,表明采用带模加热14 h后,蒸汽养护24 h后,第一次预应力张拉至0.3 fpk(40%),干冷4天后进行第二次张拉0.75 fpk满足短暂状况应力、变形控制等要求,预应力徐变损失最小,同时小于普通工艺（7天后一次性张拉至0.75 fpk）的徐变损失.长期变形初步观测结果表明,其具有相同的变形特性.T梁工厂化生产采用二次预应力张拉具有可行性,可应用于T梁工厂化的规模生产.     

聚乙烯醇纤维和减缩剂对等强度混凝土徐变性能的影响

采用自制的徐变加载装置,研究了聚乙烯醇(PVA)纤维掺量、减缩剂以及两者双掺对7 d等强度达到C50混凝土徐变性能的影响规律,结合自然养护和加载状态2种条件下的净浆的化学结合水量分析了其影响机理.结果表明:混凝土7 d加载,其徐变系数在持荷60 d后趋于稳定;相比于基准混凝土,加载状态促进了单掺减缩剂混凝土的水化,极大地降低了其徐变系数,单掺适量(0.6 kg/m3)PVA纤维对混凝土徐变系数影响不大,而加载状态显著地延缓了单掺过量(1.2 kg/m3)PVA纤维混凝土的水化,明显增大了其徐变系数,双掺适量PVA纤维和减缩剂降低了其徐变系数,而双掺过量PVA纤维和减缩剂反而增大了其徐变系数.     

混凝土圆柱体早期收缩徐变性能试验研究

通过恒温恒湿条件下对素混凝土徐变柱在不同加载龄期下进行短期持荷试验,得到了混凝土圆柱体早期收缩徐变规律,对比了不同加载龄期下混凝土圆柱体早期徐变性能差异性.试验表明:混凝土早期收缩应变随时间逐步增大,收缩应变率变化较小,早期体外收缩应变较体内收缩应变要大,体内外收缩应变差值随着时间有增大趋势;混凝土早期徐变系数随持荷时间而增大,徐变增长速率逐步减小,混凝土圆柱体体内实测徐变系数较体外实测徐变系数偏小;在持荷初期阶段,加载龄期越大,徐变系数越小,徐变系数增长速率越快.     

武汉轨道交通区间桥梁预应力简支梁上拱度的分析及质量控制

从理论和工程实践两方面论述轨道交通区间桥梁预应力简支梁的上拱度问题,并对弹性上拱度和徐变上拱度进行分析和比较。针对上拱度影响桥梁运营的问题,提出一些解决的途径。本文对轨道交通区间桥梁预应力梁的设计、施工和运营以及进一步发展大跨度简支梁或无碴整体道床均有一定的参考价值。     

先简支后连续梁桥结构的疲劳性能与抗裂性能

采用等幅重复加载和按比例分级加载法,对3根铁路先简支后连续模型梁的疲劳性能和抗裂性能进行研究.根据3根模型梁疲劳试验和开裂试验结果,分析在正常应力状态下结构刚度,各典型截面混凝土、普通钢筋和预应力钢筋的应变随疲劳加载次数的变化规律以及重复加载对各关键断面特别是湿接缝断面抗裂性能的影响.研究结果表明:重复加载能明显降低梁体刚度,并使梁体混凝土、普通钢筋和预应力钢筋的应变增大;重复荷载降低了湿接缝的抗裂强度,而对跨中截面和中支点截面抗裂强度无明显影响.     

预应力混凝土箱梁的长期变形分析

混凝土材料在一定环境条件下或外力作用下的变形决定于荷载的大小、加载速度和荷载持续时间。本文通过对混凝土徐变对结构引起的变形进行研究,提出了混凝土徐变变形的计算方法,最后通过某高速铁路桥梁模拟计算,说明了徐变对预应力混凝土梁的变形具有较大影响。     

矿物掺合料对再生混凝土早龄期拉伸徐变的影响

通过对1d龄期的再生混凝土拉伸徐变试件进行单轴拉伸,研究再生粗骨料、单掺粉煤灰和复掺粉煤灰加矿渣对再生混凝土早龄期各类拉伸徐变性能的影响. 结果表明：再生混凝土拉伸徐变性能与普通混凝土类似,呈现早期发展快、后期发展慢的规律;掺入70%再生粗骨料导致再生混凝土各类拉伸徐变增加,拉伸总徐变增幅为8.0%;单掺粉煤灰和复掺粉煤灰加矿渣均导致再生混凝土各类拉伸徐变增加,30%~60%粉煤灰掺量的再生混凝土拉伸总徐变增幅为8.5%~32.5%,30%~60%粉煤灰加矿渣复掺量的再生混凝土拉伸总徐变增幅为2.6%~21.7%;相较于单掺粉煤灰,复掺粉煤灰加矿渣的再生混凝土的拉伸徐变增幅较低.     

掺粉煤灰高性能桥用混凝土变形性能研究

结合南京长江第二大桥的工程建设，对掺粉煤灰高性能混凝土变形性能进行了试验研究，混凝土力学性能试验依据GBJ81－85进行，收缩试验依据GBJ82－85进行，徐变试验依据JTJ270－98进行，自生收缩试验方法（除不加载外）同徐变试验，试验结果表明，掺Ⅰ级粉煤灰和高效减水剂的C50高性能混凝土不但具有良好的工作性能和力学性能，还可提高混凝土抵抗弹性变形，收缩变形和徐变变形的能力，与同强度等级未掺粉煤灰的混凝土相比较，掺入质量分数为12％－24％的Ⅰ级粉煤灰，取代10％－20％的硅酸盐水泥，其后期强度和抗压弹性模量增大，干燥收缩和徐变降低，通过分析研究，还得出不同粉煤灰掺量及配比的C50高性能混凝土徐变计算公式，可为实际工程中分析掺粉煤灰混凝土徐变性能提供帮助。     

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.     

无碴轨道桥梁高强混凝土徐变变形的试验研究

对3种C60高性能混凝土施工配合比进行徐变试验,研究其徐变特性,并与规范规定的徐变系数进行了对比。对一座85＋135＋85m的高速铁路预应力混凝土连续梁桥模拟施工全过程,分析计算了铺轨后20年间由混凝土收缩、徐变、预应力损失引起的徐变变形。将试验结果应用到实桥后期徐变变形的预测中,从而为该桥的设计和施工提供科学的依据,为我国新建铁路城际轨道交通预应力混凝土桥梁的设计与应用及有关规范的编制提供依据和参考。     

混凝土双轴压缩徐变实验初步研究

为完善大体积混凝土仿真应力计算以及确切了解混凝土徐变性质 ,设计研制了机电伺服混凝土双轴徐变仪 ,采用高精度位移传感器测量徐变变形 ,和传统的混凝土徐变测量仪器及方法做了对比 ;获得了混凝土双轴压缩徐变实验曲线 ,与单轴徐变曲线相比 ,早龄期混凝土双轴压缩徐变比单轴徐变小 30 %左右 ;测定了多轴徐变试件的强度 ,并比较了同龄期未受力的强度 ,研究了微观切片混凝土双轴压缩应力下裂缝发展情况 ,认为低应力水平下压缩徐变试件强度并不降低 ,低应力下压缩徐变变形并非以试件损伤为代价