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关键词： 部分预应力混凝土,变形,刚度计算,统一公式,ANSYS7.0,有限元分析  

摘要： 在土木工程领域，部分预应力混凝土结构因其良好的跨越能力和经济性而得到了广泛的应用，并发挥了巨大的作用。由于采用了高强度材料并进一步改善了设计和施工技术，预应力混凝土构件一般比普通钢筋混凝土构件更为细巧，因此，挠曲变形问题显得尤为重要起来。目前，各国规范对于部分预应力混凝土构件的变形计算均有相应的公式，变形计算的关键是刚度的计算。由于开裂前后刚度的不同，这给部分预应力混凝土构件的变形计算带来了一定的难度。目前主要的计算方法有“直接双线性法”、“有效惯性矩法”和“曲率积分法”。本文拟从变形机理出发，探讨不同材料(包括混凝土强度等级、收缩、徐变、温度应力与钢筋性能以及钢筋张拉工艺、施工质量等)、不同跨度、不同结构形式对部分预应力混凝土结构变形的影响，并结合相关文献对我国规范GB50010-2002的刚度计算公式进行一定的调整得到一个变形计算的统一公式。最后，借助于国内外应用非常广泛而且很成熟的大型有限元软件ANSYS7.0针对具体的实例从最初的结构建模到最后的结果处理进行了全流程分析。

关键词： 施工力学,施工过程,巨型框架结构,预应力结构体系,有限元法  

摘要： 随着高层建筑的兴起，高层建筑在高度增高等方向发展的同时，平面立面复杂、错层结构、立面开洞、多塔连体结构、更为复杂的结构形体越来越多地出现。本文所研究的预应力混凝土巨型框架结构体系便是具有代表性的一种。虽然巨型框架结构符合高层建筑的发展趋势将会得到广泛的应用。然迄今为止，对其研究甚少，也没有见到相应的计算理论和设计方面的研究资料。特别对于巨型框架结构的实际施工受力过程的研究，更是从未见相关文献描述。因此，如何使结构分析结果更能真实地反映高层建筑结构的实际力学状态，以保证设计的安全和经济，这正是近几年刚发展起来的一门新兴学科——结构施工力学所要解决的问题之一。为此，本文对巨型框架结构这一新型高层建筑预应力结构体系结合施工过程进行了较为系统的研究，分析结果可供工程设计参考。本文主要内容如下： 首先，本文考虑巨型框架结构的特点，结合预应力筋张拉的情况，提出了一种新的施工模拟计算模型，该计算模型能反映该种建筑结构在施工过程中的受力状态，同时还可考虑不同施工过程及混凝土龄期的影响，比较能够模拟实际情况。 其次，针对预应力混凝土巨型框架这种特定的结构形式，考虑了施工过程中分批张拉时各项预应力损失，在分析了现行预应力损失 广西大学硕士学位论文 的计算方法基础上，根据徐变力学基本方程及中值系数法推导出考虑 应力变化、弹性模量随龄期变化，引入施工过程分析收缩徐变和预应 力筋的松弛对结构体系的影响，建立了考虑施工过程对预应力长期损 失影响的计算公式。同时，考虑侧向刚度对张拉形成的有效预应力的 影响，计算由此造成的各种预应力损失。计算结果表明，考虑施工过 程的预应力损失与常规的设计方法有较大的差别，而且考虑侧向刚度 的影响对计算结果的影响也很大。 在预应力巨型框架设计研究方面，分析考虑施工过程中预应力巨 型框架结构与整体分析的预应力巨型框架结构的差异，从中找出次弯 矩的变化规律，并与整体分析进行比较，以求反映实际情况。通过计 算表明，两种分析方案下的次弯矩相差较小，分析可以按整体分析方 法来考虑。 最后，作者利用有限元分析软件ANSYS模拟预应力混凝土巨型 框架结构的施工过程，比较考虑施工过程与整体分析时两种方案下的 应力和应变等方面的差异。结果可供实际工程参考。

关键词： 静力弹塑性分析   抗震能力   预应力  

摘要： 在预应力混凝土框架结构设计中,框架梁中的预应力筋由抗裂度控制并一般通长配置,梁的抗弯承载力有较大的富余。 竖向荷载作用下预应力混凝土框架边柱承担的弯矩通常较大,柱中钢筋较多,工程设计人员常常采取两种解决方案,一是减少边柱尺寸,使边柱承担的弯矩减少。这样带来的缺陷是结构整体抗侧刚度减少,地震作用下变形大,地震作用下边柱易先于梁出铰而形成抗震能力差的层间耗能破坏机制,结构的抗震能力弱。 二是加强边柱,并在边柱中对称加配预应力筋,边柱的抗弯承载力提高,同时预应力筋可取代部分非预应力筋,将推迟边柱的裂缝出现。边柱的抗侧刚度的增加,也有利于减少大震下中柱承担的地震作用,使预应力混凝土框架的各根柱实际负担的水平剪力与D值法得到的水平剪力接近,有利于提高框架结构的抗震能力。 本文着重探讨框架边柱加强及对称配置预应力筋对预应力混凝土框架结构抗震能力的影响。主要研究成果如下: 静力弹塑性(Pushover)分析方法是一种简单的而有效的抗震能力评价工具,受到了工程技术人员越来越多的重视。作者对东南大学预应力工程研究所编制的推倒分析(Pushover Analysis) 方法程序进行改进与完善,使其更加符合实际,更加方便工程应用。同时以SAP2000为工具,在SAP2000中定义了弯矩铰,自编的建立在离散截面法基础上的截面弯矩-曲率关系求解程序解决了塑性铰的弯矩-杆端转角关系。Pushover分析为框架结构的抗震能力评估、耗能机制的选择、考虑出铰顺序的框架结构位移延性分析提供理论基础。通过多个算例结果的比较表明,本文改进的程序具有较高的精度。 结合实际工程算例分别对一 — 三跨的预应力混凝土框架按现行规范和按加强边柱进行抗震设计,用 Pushover分析程序进行量化对比分析,指出了现行规范的不足,提出了增加预应力混凝土框架抗震能力的设计建议。 运用能量法与能力谱法对算例中的预应力混凝土框架结构的抗震能力进行评估,提出相应的评估方法。 通过对预应力混凝土框架结构中的边柱是否对称配预应力筋的探讨,得到边柱对称加配预应力筋有利于框架结构从柱铰机制向混合耗能机制转变的实现,将有效增加框架结构的抗震能力,并有利于震后恢复。

关键词： 预应力混凝土结构   混凝土结构   抗震设计   设计规程  

标准号: JGJ 140-2004(条文说明)

关键词： 大跨度预应力混凝土转换梁结构   临时支撑工程   混凝土工程   预应力及钢筋工程   施工监测  

摘要： 随着国内外高大建筑数量的不断增多，建筑结构向大跨度、大空间的方向发展，在转换层结构中应用较为广泛的预应力混凝土转换梁结构也相应具有结构构件跨度和截面大型化的趋势。大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工是建筑施工中的难点，其建造过程涉及力学、材料学、结构设计及工程管理学等多门学科，是一项极其复杂的系统工程。因此，本课题的研究具有广泛的应用背景和较强的实用性。 本文首先简要阐述了梁式转换层的概念、结构形式、特点及发展概况等内容，重点对预应力混凝土转换梁结构的受力特点作了较为详尽的分析，并对其重点项目的设计做了简要的介绍，然后对大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工技术进行了深入的研究。 在本课题研究中针对大跨度预应力混凝土转换梁结构的施工力学问题，从三个方面进行分析：模板支撑系统的受力、混凝土的温度及收缩应力，以及预应力的施加对转换梁结构受力性能的影响。基于以上三个方面总结出了预应力混凝土转换梁结构的施工技术控制要点，进而将该项工程施工技术研究内容分为四个重点项目：临时支撑工程、混凝土工程、预应力及钢筋工程以及施工监测，对这四个部分分别从方案设计以及施工要点等角度进行阐述，并相应地引入了一些较为典型的工程实例作为辅助性的说明，丰富了本文的内容。 通过对上述大跨度预应力混凝土转换梁结构重点项目施工技术的分析和总结，本文提出了相关具有建设性的建议，并对该项工程施工技术的发展做出了概括。作者有幸参与了广州凯华城项目预应力转换大梁施工技术方案的制定与实施过程。该工程的施工技术难度高，其建设规模在我国同类工程中尚属首例。本文于文末引入该项工程施工方案制定与实施的相关内容，以增强本课题研究对类似工程的指导意义。 通过对大跨度预应力混凝土转换梁结构施工技术的研究，本文最后得出了一系列的结论，并对本课题研究后续工作作出了前瞻性的展望。

关键词： 混凝土徐变   预应力混凝土   时效分析   徐变上拱度  

摘要： 混凝土徐变引起梁结构内力重分布问题，长期以来一直是工程中所关注的问 题。混凝土徐变不仅影响结构的变形和内力，而且还直接影响结构物长期使用的 性能。近年来，由于结构分析和施工技术的提高，大跨度，高次超静定新型预应 力混凝土结构不断出现。对这些复杂的桥梁结构进行时效分析提出了更高的要 求，但在实际工程中进行详尽而有效的时效分析相当困难。一方面由于影响混凝 土徐变的因素很多，变化规律复杂；另一方面由于大跨度预应力混凝土桥梁的施 工方法的差异性和实际条件的局限性。 本文就以津滨轻轨工程为例，在津滨轻轨上选定了一座三跨预应力混凝土连 续箱梁作为本研究项目的试验梁。研究其徐变发展规律和温度效应对梁受力性能 的影响，能够比较全面地掌握预应力混凝土梁的各项性能指标，尤其是能够很有 效地控制徐变上拱度，使其能够满足控制要求，为津滨轻轨全线的桥梁的设计和 施工提供合理化建议。

关键词： FRP布   结构加固   预应力   自缠张拉   混凝土平板  

摘要： 鉴于目前使用FRP筋材成本高,且其生产加工技术掌握在国外,而对FRP布材的生产与加工技术难度低,且价格适中,加上现有应用经验,具备大规模应用的条件,因此开展FRP布材新的应用技术研究是有必要的.目前国内外对FRP材料的生产加工和应用等方面都开展了大规模研究.直接使用FRP筋材替代普通钢筋没能完全发挥其高强度的特性,若将其作为预应力筋使用又存在开发相关预应力锚具的问题,加上使用FRP筋材成本高,限制了FRP筋的大规模使用.目前作为加固用的板材和布材虽然己在大规模使用,同样存在没有能够充分利用其高强性能.本文提出了以CFRP布为研究对象,对CFRP布在作为结构材料使用或加固使用时施加预应力的设想,通过利用其自身摩擦力,在滚筒上自缠式张拉对其施加预应力.CFRP布施加预应力方法、施加预应力装置的设计和加工、CFRP布施加预应力的尝试成功后,完成了CFRP布施加预应力后浇注混凝土的平板施工及结构性能试验.在通过相同尺寸的普通钢筋混凝土板的对比测试,以及相关有限元数值对比分析,得到对CFRP施加预应力时存在的问题和施工经验,以及相关结构性能.在此基础上,提出以CFRP布自缠式施加预应力方法,开展CFRP布的新型应用方式的设想.本项目特点是CFRP新型材料与预应力技术相结合,将其应用于较为合理配置的平板结构中,充分发挥CFRP材料、预应力技术、平板结构三部分的工作性能.通过研究,解决了平板结构及类似结构采用CFRP片材作为预应力材料的分析和设计方法.为CFRP材料在土木工程中的应用提供新的思路和理论依据.

关键词： 公路交通   真空灌浆   配比试验   施工工艺   黄河大桥   桥梁施工   预应力结构  

摘要： 真空灌浆是后张预应力混凝土结构施工中的一项新技术 ,浆体的材料、配比及灌浆施工工艺是真空灌浆的关键。结合东营黄河公路大桥特殊的Cl- 、SO4 2 - 腐蚀侵蚀环境 ,介绍了浆体配比的设计以及灌浆施工工艺。

关键词： 预弯组合梁桥   预弯复合梁   荷载   预应力混凝土结构  

关键词： 预应力混凝土结构   航站楼   设计   计算程序   建筑结构  

摘要： 本文介绍了航站楼设计中预应力设计技术的应用，包括结构方案的选择、计算程序的应用和技术问题的解决。