摘要：基于结构振动的基本理论,利用梁的自由振动方程,推导出了直线不等长预应力筋简支梁自振频率的理论计算公式。以某桥为背景,对该桥2片预应力混凝土空心板梁进行了模态试验,并用有限元软件ANSYS对该试验梁进行模态分析。结果表明:实测值、有限元分析值和理论公式计算值三者吻合良好,证明了所推导的公式对计算直线不等长预应力筋简支梁前两阶振动频率是合理准确的。最后结合理论计算公式和有限元模型分析了预加应力和预应力筋偏心距对不等长预应力筋简支梁自振频率的影响。

摘要：为研究预应力连续钢梁负弯矩区受力性能,对开口截面三跨连续钢梁进行六点加载抗弯性能试验。利用有限元软件Ansys建立试验梁非线性分析模型模拟其抗弯过程,模型计算所得梁体挠度值和应力值与试验结果吻合良好,进而对负弯矩区进行进一步受力性能及影响因素分析。结果表明:试验梁处于弹性工作状态时,负弯矩区截面变形符合平截面假定;相较于普通连续钢梁,施加预应力使支座附近截面正应力明显减小;普通连续钢梁及预应力连续钢梁支座底板先达到屈服应力,随着荷载增加,梁体因挠度过大超过限值而不能继续承受更大荷载;当预应力不超过135 kN时,合理增大预应力可提髙预应力连续钢梁负弯矩区抗弯承载力;随着负弯矩区支座截面处钢束上调,支座附近顶板及底板正应力减小,顶板应力变化略明显,且越靠近支座位置减小值越大,顶板受拉段长度有所减小。

摘要：服役多年的桥梁由于没有初始条件的有限元模型,也没有长期健康监测数据,因此通过有限元修正来对旧桥进行模拟分析一直是一个热点。基于某运营20年的预应力混凝土空心板梁的破坏试验以及ANSYS有限元模型,利用MATLAB径向基神经网络对有限元模型进行修正。首先以不同的结构参数条件下有限元模型跨中位移作为输入,以对应的箍筋、纵筋、钢绞线、混凝土的弹性模量及混凝土泊松比等结构参数作为输出,计算出有限元模型的设计参数。研究表明:服役20年的预应力混凝土空心板梁仍具有良好的刚度和弹性恢复能力;修正后的有限元模型与实际结构的物理状态非常接近,误差均在5%以内;修正后的钢绞线弹性模量与试验值吻合良好,证明修正结果的准确性和合理性。

摘要：为了研究服役多年的桥梁在荷载作用下的抗弯承载力及破坏模式,以某桥为背景,对该桥2片运营20年的预应力混凝土空心板梁的耐久性和材料强度进行试验。采用两点对称加载对其进行破坏试验,并用有限元软件Abaqus对整个非线性过程进行数值模拟,对此类桥梁从弹性到破坏全过程进行试验研究和分析。结果表明:运用Abaqus能够较好的模拟出试验梁的受力全过程;且与试验得到的抗弯极限承载力吻合良好。服役20年的桥梁材料性能和强度仍能符合规范要求;此类先张法PC空心板梁中预应力筋的应变随有效长度的不同而不同,相同位置处,预应力筋有效长度越长,钢筋应变越大。

摘要：为研究预应力连续钢梁预应力筋应力增量与跨中挠度的关系和影响因素,对总长10 m的开口等截面三跨预应力连续钢梁模型进行了静力试验,并采用有限元软件ANSYS建立了该试验梁的数值模型。研究结果表明,预应力连续钢梁预应力筋应力增量与边跨及中跨跨中挠度均呈线性关系。在此基础上,分析了预应力值和边中跨比对预应力筋应力增量的影响,建立了基于预应力连续钢梁跨中挠度的预应力筋应力增量求解公式,并利用试验结果验证了求解公式的准确性。

摘要：自振频率的研究对连续钢箱梁尤为重要,为了研究影响三跨预应力连续钢箱梁自振频率的因素,以模型试验结果为基础进行模态分析,得到了前两阶自振频率及振型;并应用有限元分析软件ANSYS建立了三跨预应力连续钢箱梁的有限元分析模型,有限元模型的分析结果和模型试验的模态分析结果具有良好的一致性,故用该有限元模型分析预应力钢束张力大小、附加质量的大小和边跨与中跨的跨径比对三跨预应力连续钢箱梁前5阶自振频率的影响规律,并对其造成影响的原因进行分析。

摘要：介绍了有限元软件ANSYS的基本计算原理,并建立了普通连续钢梁和预应力连续钢梁仿真模型,通过普通连续钢梁试验和预应力连续钢梁试验证实了模型的合理性,再通过有限元模型分析了在不同张拉力作用下连续梁的切应力和抗剪刚度,得出了预应力对连续钢梁切应力状态有一定的改善,对连续梁的抗剪刚度有所提升,随着张拉力的增大,抗剪刚度大小基本不变。连续梁的腹板厚度和布索方式对抗剪性能有不同的影响,相比于腹板厚度,预应力钢束对连续梁的抗弯刚度影响较大对抗剪刚度影响较小,双折点布索有利于本跨内刚度的提高,单折点布索有利于邻跨刚度,增大钢束在中支座处的弯起角度有利于腹板的抗剪但不利于跨中抗弯。