摘要：针对预应力混凝土框架梁预应力效应开展理论和数值分析,指出了将预应力混凝土框架梁简化为固定翼缘宽度线性构件的方法存在局限性。建立了梁板结构实体模型,分别施加竖向荷载和轴向等效集中力,对楼板内的正应力分布情况展开分析。结果表明:在框架梁承受轴向力时,楼板承受正应力的范围沿梁长度方向存在显著的不均匀分布现象,常用的线框模型无法准确反映梁正应力分布。分别建立了梁板结构的实体模型、固定翼缘宽度梁线框模型和梁板结合模型,对模型施加预应力等效荷载,并进行预应力效应对比分析。结果表明:固定翼缘宽度梁线框模型无法考虑楼板约束引起的梁内次轴力,导致其在变形和裂缝宽度分析中存在较大误差;实体模型分析准确但时间成本过高;梁板结合计算模型可以充分考虑肋梁在板约束下产生的次轴力效应,可实现以较小的分析成本准确计算内力和变形。

摘要：研究目的:为了研究箱梁桥在预应力作用下的剪力滞效应,以承受预应力作用的简支箱梁为对象,基于能量变分法,结合预应力等效荷载法,建立了直线、折线和曲线布束方式的简支梁在预应力作用下的剪力滞效应解析解。针对算例简支箱梁,研究3种布束方式综合作用下箱梁的剪力滞效应,并和有限元板壳数值解进行对比分析。以高速铁路10种典型标准设计整孔简支箱梁为例,研究直线、折线和曲线布束下跨中部位应力最大点处的剪力滞系数。研究结论:通过研究得出:(1)通过本文解析方法与板壳有限元数值解的对比表明,本文解析方法可以有效计算简支梁在预应力作用下的剪力滞效应;(2)对既有高速铁路简支梁桥,直线布束在跨中引起的剪力滞效应最小、其次为曲线布束、折线布束最大;(3)本研究成果对预应力混凝土箱梁的预应力设计具有理论借鉴意义。

摘要：对于水下结构,流体对结构模态频率的影响主要体现在预应力效应与流固耦合效应两方面。为研究水下壳结构固有频率对这2种效应的敏感度,本文首先计算某水下壳体在空气中的模态,然后研究壳结构在不同水深工作产生的静水压对其固有频率的影响,最后使用声固耦合的方法计算了流固耦合效应下的壳体湿模态。计算结果表明:流固耦合效应占主导因素,但随着壳体工作水深(预应力)的增大,预应力效应对水下壳体频率的影响也逐渐显著。因而,在开展水下结构动力学设计时,不仅要重点考虑流固耦合效应对结构固有频率的影响,还应关注结构实际工作环境下的应力状态,分析其对结构固有频率的影响。

摘要：采用ANSYS等具有二次开发能力的通用有限元软件对混凝土桥梁预应力效应进行分析时,可按预应力筋的模拟方式选择整体式或分离式分析法。前者通常将混凝土和预应力筋划分为独立的单元,并采用降温法或初应变法对预应力筋单元施加预应力荷载,工作量较大,建模不方便。相对整体式分析法,分离式分析法则是指以荷载的形式代替预应力筋的作用,实现程序化建模较简便。

摘要：针对预应力混凝土曲线梁桥空间受力问题,基于曲线梁预应力等效荷载理论,采用Visual C++编写了相应的预应力混凝土曲线梁桥等效荷载计算程序。采用该程序进行了简支曲线梁预应力等效荷载效应计算,并将计算结果与实体力筋模拟结果进行了比较;以某三跨预应力混凝土曲线连续梁桥为例进行了曲线连续梁桥预应力效应分析与优化研究。结果表明:基于预应力等效荷载理论编写的曲线梁桥预应力等效荷载计算程序可准确分析曲线梁预应力效应;预应力混凝土曲线梁桥关键截面内力及位移响应绝对值总体上随曲率半径的增加而减小,当曲率半径超过200m时,变化趋势趋缓。采用预应力钢束合力重心线布置预应力钢束可有效改善曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向分布;设置中支座预偏心距对承载能力极限状态作用下曲线梁主梁扭转角及扭矩沿跨径方向的分布具有一定的改善作用,而对预应力作用下主梁扭转角和扭转沿跨向分布改善不明显。

摘要：为了研究预应力混凝土梁在爆炸荷载下的动力响应、破坏模式以及不同预应力条件对结构抗爆性能的影响,结合流固耦合理论,采用LS-DYNA有限元软件建立预应力混凝土梁实体模型,开展不同炸药条件,不同预应力度和不同爆心位置条件下的预应力混凝土梁体结构抗爆分析。结果表明:①混凝土梁体的破坏模式随炸药当量的增加而变化,小当量炸药条件下,混凝土梁体表现为传统的受弯构件,随着炸药当量增加,梁体迎爆面出现压溃破坏,继续增大炸药当量,梁体迎爆面压溃引起的混凝土剥离面积和深度增大,导致截面抗压能力减弱,梁体由适筋设计的塑性破坏转为脆断;②当中等炸药当量在梁上方爆炸时,按抗弯要求设置的预应力效应能提高抗爆能力10%左右,反之,当其在梁体下方爆炸时,由于预应力效应的不利叠加会导致梁体抗爆能力明显下降;③对于同等炸药当量条件下沿梁跨径方向不同位置的爆炸,跨中爆炸时梁体受力最为不利,爆点位于支座处梁体上方时,由于支座的边界约束作用,梁体动力响应和损伤较小;④同等炸药当量条件下,爆心相对梁体上下位置的改变将引起预应力混凝土梁体破坏模式的改变;⑤灌浆对预应力混凝土梁体的抗爆性能影响不明显,有黏结预应力和无黏结预应力混凝土梁体在不同爆炸荷载作用下表现出相似的动力特性和力筋应力增量变化规律。

摘要：预应力混凝土结构不仅使混凝土材料的名义抗拉强度得到极大的提高,同时使得高强度预应力筋的强度得到充分利用,因而其节材效果好,结构性能好,得到了广泛的推广应用。PREC软件作为预应力混凝土结构的专用设计软件得到了设计人员的认可和积极应用,并创造了许多优秀的预应力混凝土结构。迄今为止国内外任何一个预应力软件都要求使用者首先假定预应力筋的束形,软件只能根据假定的束形和张拉力进行预应力各项计算。事实上良好的束形设计不仅可以加快设计速度,更能降低预应力筋用量,并提高预应力混凝土结构的性能。如果束形假定不当,不仅得不到好的设计结果,往往容易造成材料的浪费,甚至出现设计错误。所以理解不同束形的张拉效应特点,并根据结构特点合理假定预应力筋束形是十分重要的,也是设计人员需要完成的重要工作。结合PREC软件的应用,介绍了预应力筋束形设计原理及工艺构造要点。

摘要：对几个典型的基于截面的抗剪设计方法和基于拉压杆模型的抗剪设计方法进行了讨论,并建立剪切试验数据库对其进行了评估比较。显式修正压力场理论(MCFT)方法和加拿大规范CSA-04规范公式分别对钢筋混凝土(RC)梁(剪跨比λ≥2.4)和预应力混凝土(PC)梁(λ≥2.0)的预测精度最高,而对于小剪跨比RC梁(λ≤2.0)和PC梁(λ≤2.5),改进的拉压杆模型(MSTM)和我国《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)公式的预测结果均偏于安全,但MSTM因合理考虑了预应力贡献,精度较高。基于数据库研究表明,轴向预压应力对梁抗剪的有利作用存在一个上限,而试验研究表明曲线预应力筋竖向分力的抗剪作用同时与剪跨比和纵筋配筋率相关。

摘要：针对预应力混凝土(PC)框架节点抗剪强度合理计算模型的缺乏,建立了一个显式考虑预应力效应的改进拉压杆模型。依据Kupfer-Gerstle双向拉压强度准则,考虑了节点核心区混凝土软化效应,并基于此准则推导了一个简便实用的受剪承载力预测公式。通过对文献中21组内、外节点进行分析,得到试验值与模型预测结果的平均比值为1.14,离散系数为0.139,表明本文公式预测结果较精确、连续且偏于安全,而且还优于《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中的设计方法,可用于有、无粘结PC框架节点的抗震设计。

摘要：结合某国际会展中心超长多跨连续预应力混凝土框架梁的设计,着重就预应力损失以及竖向构件侧向刚度对混凝土梁预应力效应的影响,对各种张拉方案进行了分析比较,以确定设计和施工方案。