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关键词： 混凝土   预应力   施工   质量  

摘要： 随着经济的快速发展,建筑行业发展日益增长,预应力技术在混凝土结构工程中使用越来越广泛。本文简单分析了预应力混凝土的主要特点,并从施工方案、材料的检验、张拉设备的校核、板的安装及混凝土浇筑等几个方面,介绍了预应力混凝土施工质量的控制。

关键词： 预应力混凝土结构   耐久性   氯盐侵蚀   硫酸盐侵蚀   相似理论   开裂荷载   有限元   抗弯性能  

摘要： 现代预应力混凝土结构与普通钢筋混凝土结构相比，不仅其结构性能好，而且经济、节材、节能，具有广阔的应用前景。尤其对一些重要结构（如核电站、大型桥梁、标志性高层建筑等）和恶劣环境中的结构（如海洋平台、西部盐碱地区、化工车间等）来说，预应力已成为一种不可缺少的技术。长期侵蚀环境作用下，预应力混凝土结构内部会出现损伤、力学性能退化等耐久性问题。本文结合国家自然科学基金资助项目“双指标侵蚀环境作用下预应力结构耐久性试验与寿命预测研究（项目编号:50878098）”及“海工预应力混凝土结构耐久性试验相似理论探索与工程应用研究(51278230)”，通过试验研究与有限元分析，探索氯盐与硫酸盐侵蚀环境下预应力混凝土构件抗弯性能的劣化规律。主要完成了以下工作:\n (1)提出氯离子在预应力混凝土受硫酸盐侵蚀下的传输模型。基于相似理论，综合考虑毛细孔隙率、硫酸根抗压抗蚀系数、氯离子结合能力、时间依赖性常数等影响，研究了硫酸盐环境下氯离子在预应力混凝土中的传输理论，并结合不同试验结果，对该模型的可靠性进行了验证。通过对各影响因素的分析，发现孔隙率、应力水平影响系数及时间依赖性常数对氯离子在预应力混凝土中的扩散性能影响较大。\n (2)开展氯盐与硫酸盐共同作用下预应力混凝土构件耐久性试验。首先对预应力混凝土构件中预应力筋的自然腐蚀电位进行检测，结合规范判断其锈蚀可能性。随后对构件进行静载试验，从开裂荷载、裂缝发展、挠度变化、破坏形态、极限承载力等对各构件进行分析，研究了氯盐和硫酸盐共同作用下预应力混凝土构件抗弯性能的劣化规律。研究发现，对于内掺盐的试件，其开裂荷载早于其他普通试件，且裂缝发展较快。粉煤灰的加入有效地提高了试件的开裂荷载，却降低了试件的极限荷载。\n (3)对预应力混凝土试件进行有限元分析。采用ADINA有限元软件对构件进行建模分析，重点模拟了裂缝开展情况。结果表明，模拟得到了预应力混凝土构件的开裂荷载较试验值低。\n (4)对连云港某泊位进行耐久性检测和承载力评估，并提出结构加固建议。对连云港某泊位的海工结构耐久性进行调研，重点检测了部分构件的混凝土强度、钢筋截面锈蚀损失率、不同深度的氯离子含量，发现部分构件受腐蚀严重;并结合已建扩散模型对部分构件不同深度的氯离子含量进行数值分析，其结果与实测值吻合良好。最后对承载力进行评估，并提出结构加固建议。

关键词： 后张预应力   混凝土结构   施工   检测   方法  

摘要： 随着建筑行业的不断发展,越来越多的新技术和新工艺出现在建筑施工中,而现在的建筑结构主要是以混凝土结构为主,而其中的预应力混凝土以其特有的刚度强,韧性高、伸展性好等特点,在我国已经得到了普遍的应用和发展。但是在实际的施工工程中,还需要对其施工检测,本文就对后张预应力混凝土结构施工检测评定方法进行研究,旨在更好的完善和发展这项技术。

关键词： 预应力混凝土结构   耐久性   影响因素  

摘要： 本文分析了影响预应力混凝土结构耐久性的主要因素，并指出耐久性对预应力混凝土结构的重要性。

关键词： 薄壁混凝土结构   预应力   组合-分层壳元   位移协调条件   虚功原理   刚度矩阵  

摘要： 基于组合-分层壳单元,建立薄壁预应力混凝土结构的计算模型,并对其力学行为进行分析。首先引入壳元理论,对薄壁结构进行壳元离散。并对壳元中的混凝土应用分层理论描述,对壳元中的钢筋单元采用大变形杆单元模拟。根据钢筋和混凝土在壳元内的位移协调条件,推导了整体转换矩阵后,将两者组合成一个单元,同时基于虚功原理推导了钢筋对组合壳元整体刚度矩阵的贡献。算例分析表明,本文方法的计算结果与已有的试验结果吻合良好,本文研究的组合壳元模型能适应钢筋的任意布置方式,能较全面地反映混凝土内钢筋的力学效应,数值计算稳定性良好,弥补了商用有限元软件非线性计算稳定性较差这一缺点。组合-分层壳元法为薄壁预应力混凝土结构提供了一种有效的分析方法。

关键词： 无粘结预应力钢筋混凝土梁   光纤光栅传感器   预应力光纤传感筋   应力损失   结构健康诊断  

摘要： 光纤光栅传感器是一种全新的传感技术,对预应力钢绞线的应力损失的结构诊断技术是目前重大工程损伤检测的发展趋势,二者的紧密结合,将使结构的长期健康监测与完全诊断成为可能。因此深入开展光纤光栅传感器技术在重大工程结构中应用研究,研制一种预应力光纤光栅传感器的钢绞线在预应力混凝土结构中对预应力损失的监控和检测,在结构健康检测系统应用上都具有重大意义。 本课题拟采取试验和理论分析：包括针对不同的光纤光栅应变传感器的特点以及应变传递理论,制作出φ15.2的光纤传感筋材料,采取相应力学试验,验证其力学性能,包括复合筋的受力重复性、应变传感性、应变可靠性以及预应力光纤传感钢绞线的应力松弛性能；对新型材料进行试验论证之后,将应用于模型试验中。本文制备了3.4m长的无粘结预应力混凝土梁构件,将制备的预应力光纤传感钢绞线使用,光纤传感筋通过光纤调解仪分析波长和应变变化,对无粘结预应力混凝土梁应力损失情况进行全程监控,对无粘结预应力混凝土表面粘贴电阻应变计和光纤光栅传感器,通过预应力梁的受弯试验,对所测应变值与理论计算值进行对比分析,验证光纤光栅传感器比传统检测的电阻应变片的更具优越性和精确度。然后采用数值模拟分析软件MIDAS Civil对钢绞线在无粘结预应力混凝土梁受弯性能中对预应力钢绞线的应力损失进行计算并建立相适应的分析模型,通过计算机计算求解；结合光纤光栅传感筋与普通钢绞线的应变传感器的对比实验,分析比较出预应力光纤传感筋的优越性能,并验证在土木工程检测技术中应用,完善和改进结构健康检测系统。最后总结分析光纤光栅传感器和预应力光纤传感筋应变传感器的优越性和在土木工程应用中的重要性。

关键词： 预应力混凝土结构   光纤传感   内嵌FRP智能钢纹线   预应力损失监测   安全评估  

摘要： 预应力混凝土结构中钢绞线的粘结保护方法和应力状态监测一直是工程界亟待解决的问题,而普通的钢绞线及监测手段无法满足以上需求,本文在内嵌FRP智能钢绞线基础上,结合缓粘结技术工艺,开发出一种可取代普通预应力钢绞线直接布设于预应力混凝土结构中的智能部品,即缓粘结预应力智能钢绞线,并对大跨预应力混凝土结构进行了预应力状态监测及安全评估,为结构的预应力状态评价提供了借鉴与参考。主要研究内容包括以下方面： 首先,分析了预应力损失影响因素及评价不确定性,提出了以预应力筋应变值作为嵌入监测目标的预应力损失直接监测法代替复杂的分项叠加计算法；分析了不同荷载下预应力混凝土结构应力状态及变形情况,采用预应力筋和混凝土控制截面应力、内力、变形作为工程实际和理论设计对比指标反映预应力设计误差,提出了以正常使用及承载能力状态下预应力混凝土结构实际内力安全系数作为评价依据的安全评估及预警方法。 其次,结合内嵌FRP智能钢绞线与缓粘结工艺技术,开发了光纤布里渊型/光纤布拉格光栅型带肋缓粘结预应力智能钢绞线(S-RPSR-OF/FBG),并研究了其基本力学性能、粘结锚固性能、材料摩阻性能和相关智能监测性能等,分析得出S-RPSR-OF/FBG不仅继承了普通预应力钢绞线轴向抗拉性能强及光纤传感元件对应变和温度的感知性能,而且具有施工简单和安全可靠的缓粘结技术特点,是集受力与传感于一体的新型预应力状态监测智能部品。 最后,通过将曲线形和折线形S-RPSR-OF/FBG应用于某甲类剧场建筑大跨度预应力混凝土梁、板预应力监测与安全评估工程中,得到了预应力筋损失分布规律及有效应力时变性特征,分析了预应力损失因素(κ、μ、θanιf)的实际影响效果；计算得出工程实际与理论设计指标误差及实际内力指标安全系数,实现了大跨度预应力混凝土结构的安全评估；并提出了适于工程应用的等效应力计算方法、缓粘结摩擦系数确定法及张拉控制措施,为缓粘结预应力混凝土结构设计与施工提供了参考。

ISBN: (纸本)9787112149049

ISBN: (纸本)9787112154043

关键词： 预应力混凝土结构   后张法   有粘结   承载力   变形  

摘要： 由于建筑结构形式的不断多样化,高强度钢材和高强度(高性能)混凝土出现,使预应力混凝土的应用日益广泛,预应力混凝土能够满足现代建筑不断向大跨度、轻型、高性能方向发展的要求,本文以阜新市规划、博物展示馆中的后张有粘结预应力混凝土结构为研究对象,进行理论和数值模拟分析,以预应力损失监测和变形测量的实际数据作为理论和数值模拟分析的依据,主要完成了以下几个方面的工作：首先对预应力混凝土梁进行理论分析,主要内容包括：预应力混凝土梁受力特点；预应力混凝土梁预应力损失；预应力混凝土梁的正截面承载力计算；预应力混凝土梁反拱度计算；预应力混凝土梁裂缝验算分析。然后,建立阜新市规划、博物展示馆中的后张有粘结预应力混凝土结构有限元模型；考虑梁柱刚度相互影响,进行施工期预应力混凝土梁反拱度计算分析和竖向支撑体系的变形分析；利用数值模拟结果与监测数据的对比来验证其吻合度,即可分析有限元模型的可靠程度,作为后文分析的基础,同时又检验该后张有粘结预应力混凝土结构是否满足设计要求和施工质量。最后,对正常使用阶段后张有粘结预应力混凝土结构进行数值模拟预测分析,主要内容：包括在后张有粘结预应力混凝土结构在设计荷载和预测荷载作用下,对其预应力混凝土梁的承载力、挠度、裂缝以及对竖向支撑体系的变形进行验算分析。