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.     

波形钢腹板PC组合箱梁与普通预应力混凝土箱梁剪力滞效应对比试验

波形钢腹板PC组合箱梁力学性能优点众多,在桥梁工程中应用前景广阔,但其剪力滞效应导致的局部应力集中问题一直困扰着桥梁建设者,处理不当,将带来极大的安全隐患。因此,对比研究波形钢腹板PC组合箱梁(波形梁)与普通预应力混凝土箱梁(普通梁)剪力滞变化规律尤为重要。参照工程实例,分别制作2片单箱单室波形梁和普通梁,按一定荷载步分级加载,在不同工况下对其力学性能进行对比研究。试验结果表明,不同集中荷载对波形梁和普通梁支座处顶底板的纵向正应力大小沿横截面均有不同程度的变化,梁跨中无明显变化;预应力的施加有利于减弱波形梁和普通梁顶板的剪力滞效应,但普通梁的剪力滞效应的减弱程度高于波形梁顶板;预应力的施加导致波形梁和普通梁底板的剪力滞效应增大,普通梁剪力滞效应的增大程度弱于波形梁底板。     

无粘结预应力混凝土组合梁预应力筋张拉及计算

针对设计完成的两跨预应力内置钢箱-混凝土连续组合梁试验,结合试验梁特点,对预应力筋的各项预应力损失值进行了计算。采用了分段张拉预应力筋的的方法对试验梁施加了预应力,通过试验实测值对预应力损失计算方法进行了检验。试验结果表明：对预应力内置钢箱-混凝土连续组合梁采用的预应力筋张拉方法是可行的,预应力损失计算是合理的。     

影响农业钢拱结构腹板承载力因素分析

[目的]研究农业钢拱结构腹板承载力影响因素。[方法]通过有限元方法对径向均布荷载作用下的工形截面钢拱结构进行非线性分析,分析截面几何参数对腹板极限承载力。[结果]结果表明腹板长宽比越大,试件的极限承载力越小,而腹板厚度、翼缘厚度、翼缘宽度越大,试件的极限承载力越大。腹板长宽比和截面尺寸一定时,试件的极限承载力随着圆心角的增大而线性增大。[结论]在实际工程中,适当减小横向加劲肋的间距可有效提高试件极限承载力。建议腹板长宽比上限值为2.0。在建筑尺寸允许下,可将纯弯作用下的钢拱结构的圆心角增大,提高试件截面尺寸的极限承载力。     

基于部分交互作用理论的钢-混凝土组合梁弹性挠度分析

为分析钢-混凝土组合梁界面滑移对组合梁变形的影响,基于Euler-Bernoulli梁弹性弯曲理论和钢-混凝土组合梁部分交互作用理论,建立了钢-混凝土组合梁受力时截面内力、界面滑移和弯曲变形控制微分方程;得出了组合梁界面滑移、截面内力和弯曲挠度的一般方程,给出了各种工况下考虑界面滑移时的组合梁挠度方程和跨中挠度系数,并与其他模型进行对比验证。结果表明:本研究得到的组合梁跨中挠度方程与现有模型相比在理论上更为严密,所得结果更为安全。     

基于螺栓连接的薄壁钢-木组合梁承载力影响因素分析

为研究基于螺栓连接的钢-木组合梁承载力影响因素,采用数值模拟的方法建立了钢-木组合梁有限元模型进行定量分析。结果表明：螺栓直径对组合梁承载力影响较大;螺栓间距、木板厚度对组合梁承载力影响较小;螺栓连接可靠时钢-木组合梁的极限承载力远远大于薄壁钢梁。     

结构参数对刚构-连续组合梁桥动力特性的影响分析

以龙华松花江特大桥的大跨度刚构—连续组合梁桥为研究对象,采用大型有限元分析程序ANSYS建立该桥的空间计算模型。利用子空间迭代法计算了该桥梁结构的基频与振型,并与动载试验实测基频值进行比较,验证模型分析的正确性。在此基础上改变结构参数重新计算基频,并对结果进行线性回归分析,以此确定各结构参数对刚构—连续组合梁桥的动力特性的影响程度。     

均布荷载作用下钢-混凝土组合梁界面滑移近似计算及其效应分析

为了计算钢-混凝土组合梁的截面滑移及其对梁强度和刚度的影响。提出了具有界面滑移的钢-混凝土组合梁的总荷载及截面总弯矩由2部份组成。不考虑滑移的组合梁承担整体荷载及整体弯矩，能自由滑移的叠合梁承担局部荷载和局部弯矩。基于Bernoulli梁理论和抗剪连接件线性剪力-滑移模型。建立截面总弯矩分配的计算公式．给出均部荷载作用下简支组合梁的栓钉剪力及界面滑移近似计算公式。得到了考虑滑移的组合梁在弹性阶段截面弹性应力、跨中挠度的计算公式及挠度增大系数。     

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.     

弧形钢闸门梯形刚架稳定性的有限元分析

在水库和水电站等工程中,弧形钢闸门梯形刚架的稳定性可采用有限元法进行研究。研究中考虑了侧止水橡皮的弹性抗力及梁柱的单位刚度比。研究结果表示为弧门梯形刚架柱的有效长度系数及临界荷载。     

后张连续预应力筋锚固损失精确计算

基于摩擦理论,建立了预应力筋微段平衡方程,利用变形协调条件,推导了桥梁工程中典型的五段式预应力筋的锚固损失解析解,将计算方法推广到n段混合线形的预应力筋,并给出了反摩擦影响长度等于预应力筋全长时锚固损失的计算公式,最后通过算例将本文的计算方法与现行公路桥梁规范和铁路桥梁规范给出的方法进行了对比.结果表明,本文解析方法适用于弯曲角度较大或形状变化较大的预应力筋的锚固损失计算.     

混凝土箱梁连续刚构桥腹板的局部承压

结合工程实例,从<公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范>和数值模拟两个方面分析了薄壁腹板大吨位锚固区局部承压强度、抗裂和薄壁腹板保护层厚度等,对比发现二者结果基本吻合.结果表明在薄壁腹板锚下加设局部加强钢筋(方形封闭箍筋、纵向构造筋)可以缓减锚后混凝土的不均匀应力,另外增设横向拉筋使之与腹板内两侧钢筋网片形成封闭箍筋能有效阻止保护层开裂.     

预应力钢箱梁的应力分析

根据预应力简支钢箱梁的受力特性,考虑预应力索与钢箱梁的相互作用,应用有限元软件ANSYS、MIDAS/Civil建立了预应力简支钢箱梁的有限元计算模型,有限元计算值与实测值吻合较好.采用有限元法对预应力钢箱梁跨中截面正应力进行了详细的分析,并对预应力索的不同布置形式及双折线索水平段长度变化对梁中应力分布的影响进行了讨论.     

弯坡连续梁桥空间应力分析

采用空间板单元对实际的具有纵向坡度的弯连续箱梁桥进行了有限元分析，提出了各板的应力和位移分布规律，分析该类桥梁的危险区域，为实际桥梁的设计与施工提供了可靠的依据。     

计入加劲肋的圆孔蜂窝组合梁强度简化计算

为了简便计算带加劲肋的圆孔蜂窝组合梁的强度,应用空腹桁架理论,推导了计入加劲肋影响的圆孔蜂窝钢 - 混凝土组合梁强度简化计算公式.通过算例与ANSYS进行验证,结果表明本文的分析方法是正确的,并建议对剪力分布大的梁段混凝土板内配置受拉钢筋.将计算结果与没有加劲肋的算例梁计算结果进行比较,结果表明,加劲肋可以通过增加计算截面面积来提高蜂窝组合梁承载力.     

钢管混凝土哑铃形梁有限元分析

研究了腹腔内灌注混凝土的传统哑铃形截面梁和腹腔内不灌混凝土而以H型钢加劲的新型哑铃形截面梁,应用Fortran语言编制了有限元程序US-CFSTA,对这2种钢管混凝土哑铃形梁均进行了有限元分析。哑铃形截面主要是上、下2个圆钢管混凝土受力,且其受力性能与单根钢管混凝土圆管相似,上下圆管内混凝土的应力-应变关系采用考虑套箍作用的单圆管内混凝土本构关系;腹腔内的混凝土受钢管紧箍力作用的影响很小,其应力-应变关系可按普通混凝土考虑。研究表明,有限元程序US-CFSTA比通用有限元软件ANSYS更适合模拟钢管混凝土哑铃形梁的受力全过程,其结果与试验曲线吻合更好。     

智能光纤技术在简支转连续梁桥施工中的应用

在研究光纤传感器原理的基础上,进行了室内标定和布设工艺的研究,并在简支转连续粱施工的黑大公路牛头山大桥上布设了光纤光栅应变传感器,监测了预应力箱形梁张拉过程的钢筋应变历程,以及单梁静载试验的钢筋和混凝土的应变。通过近12个月的施工全过程观察,实践证明光纤传感器读数稳定,性能可靠,可以用于桥梁长期监测,作用明显优于传统的电阻应变片。     

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.