PC箱梁桥火灾爆炸联合作用下损伤效应研究

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作者 田力 李孟辉 +1 位作者 王剑飞 朱劲松 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1200-1210,共11页

利用ANSYS/LS-DYNA建立了预应力混凝土(prestressed concrete,PC)箱梁桥三维有限元模型,采用隐式分析方法对PC箱梁桥进行单独火灾分析,得到其在不同时刻下的温度及热应力的分布特征,采用显式分析方法对PC箱梁桥进行单独爆炸分析,得到其... 利用ANSYS/LS-DYNA建立了预应力混凝土(prestressed concrete,PC)箱梁桥三维有限元模型,采用隐式分析方法对PC箱梁桥进行单独火灾分析,得到其在不同时刻下的温度及热应力的分布特征,采用显式分析方法对PC箱梁桥进行单独爆炸分析,得到其在不同爆炸当量下的局部破坏特征以及整体位移情况.随后,对综合考虑高温和高应变率效应的混凝土本构模型和钢材本构模型进行试验验证,在得到可靠性结果的基础上对PC箱梁桥进行火灾爆炸联合作用分析.结果表明:发生桥上火灾时,桥面板的热应力重分布现象应该得到关注,桥上火灾热应力随着燃烧时间的推移,顶板和翼缘板应力下降程度要大于腹板上方混凝土应力下降程度,桥面板的热应力使得在爆炸的过程中会出现小当量炸药也能造成箱梁顶板严重局部损伤的现象.发生小当量爆炸时,若燃烧持续时间较短,材料产生的高热应力起主导作用,从而在后续爆炸过程中对顶板造成严重的局部损伤,但整体位移与常温爆炸相似;若燃烧持续时间较长,材料的高温软化效应起主导作用,顶板损伤情况有所减小,但整体位移会增大.发生大当量爆炸时,无论是材料产生的高热应力还是材料的高温软化均会造成箱梁顶板的严重破损,冲击波在箱梁的聚集作用下冲击底板与腹板交界处,最终底板坍塌.从热应力分布现象和爆炸局部破坏特征来看,单箱多室的箱梁桥可以适当提高抗爆性. 展开更多

关键词 火灾 爆炸 pc箱梁桥 有限元分析

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跨座式单轨交通PC轨道梁车桥耦合振动分析 被引量：11

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作者 马继兵 蒲黔辉 霍学晋 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期806-811,829,共7页

为探讨跨座式单轨交通车桥系统的动力响应,采用线性化轮胎模型建立了15个自由度的跨座式单轨车辆动力学模型.模型考虑了走行轮、导向轮和稳定轮的径向刚度与侧偏效应,并考虑了走行轮的纵向滑转特性.以重庆市跨座式单轨交通典型区段的PC... 为探讨跨座式单轨交通车桥系统的动力响应,采用线性化轮胎模型建立了15个自由度的跨座式单轨车辆动力学模型.模型考虑了走行轮、导向轮和稳定轮的径向刚度与侧偏效应,并考虑了走行轮的纵向滑转特性.以重庆市跨座式单轨交通典型区段的PC(预应力混凝土)轨道梁为对象,采用自编程序对跨座式单轨车辆过桥时的车桥耦合振动进行了分析,并通过计算与实测结果的对比分析对所建立的理论模型和编制的程序进行了验证. 展开更多

关键词 跨座式单轨交通 pc轨道梁 车桥耦合振动

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基于结构性能的PC连续刚构桥损伤分析 被引量：4

3

作者 张方 钱永久 唐继舜 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期817-822,共6页

为探讨PC(预应力混凝土)连续刚构桥开裂及下挠的原因,提出了基于结构性能的损伤分析方法.该方法立足于结构性能的客观表象,把对可能造成损伤的诸多因素对结构性能水平的影响分析作为主要手段;通过对大量理论计算与试验数据的对比分析,... 为探讨PC(预应力混凝土)连续刚构桥开裂及下挠的原因,提出了基于结构性能的损伤分析方法.该方法立足于结构性能的客观表象,把对可能造成损伤的诸多因素对结构性能水平的影响分析作为主要手段;通过对大量理论计算与试验数据的对比分析,以基于实桥检测和荷载试验的性能水平参数作为评判依据,找出造成损伤的因素及其达到的程度,同时获得损伤桥梁较为真实的性能水平,作为可靠性评估和加固设计的依据.通过对一座跨径160 m的PC连续刚构桥基于性能的损伤分析,结果表明:用该方法,结构挠度的校验系数可达0.9. 展开更多

关键词 结构性能 损伤分析 pc连续刚构桥 性能水平

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某独斜塔地锚式预应力混凝土(PC)斜拉桥塔柱倾角优化分析 被引量：3

4

作者 赵晓晋 王凌波 +1 位作者 沈传东 周先功 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期261-268,共8页

为了研究独塔地锚式预应力混凝土(prestressed concrete,PC)斜拉桥塔柱倾角的合理取值范围,采用非线性回归的方法,通过对某斜塔柱进行受力分析,得到最小塔柱倾角近似计算公式;推导拉索、锚碇、主梁、主塔的材料用量计算公式,并引入材料... 为了研究独塔地锚式预应力混凝土(prestressed concrete,PC)斜拉桥塔柱倾角的合理取值范围,采用非线性回归的方法,通过对某斜塔柱进行受力分析,得到最小塔柱倾角近似计算公式;推导拉索、锚碇、主梁、主塔的材料用量计算公式,并引入材料单价系数,对总造价与塔柱倾角及地锚背索倾角的关系进行分析,得到经济塔柱倾角近似计算公式.结果表明:独斜塔地锚式PC斜拉桥最小塔柱倾角随主跨边索倾角的增大而增大,随轴力作用下容许压应力绝对值的增大而减小;经济塔柱倾角受地锚背索倾角及轴力作用下容许压应力的影响,地锚背索倾角及轴力作用下容许压应力绝对值越小,经济塔柱倾角越大;地锚背索倾角在一定范围内,总造价随塔柱倾角的减小先减小后增大,减小地锚背索倾角,可降低总造价;塔柱倾角a不宜小于60°,地锚背索倾角θ不宜小于43°. 展开更多

关键词 桥梁工程 独斜塔地锚式预应力混凝土(pc)斜拉桥 塔柱倾角 非线性回归 材料用量 总造价

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边柱拆除时预压装配式PC框架抗连续倒塌性能试验研究

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作者 黄慎江 刘辰谱 +1 位作者 宋满荣 何嘉轩 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期219-224,共6页

为研究预压装配式预应力混凝土(prestressed concrete,PC)框架的抗连续倒塌能力,文章设计1榀2层2跨预压装配式PC平面框架进行底层边柱柱拆除试验,对其裂缝发展、变形能力、破坏模式进行探究。研究表明,预压装配式PC框架在边柱失效的情... 为研究预压装配式预应力混凝土(prestressed concrete,PC)框架的抗连续倒塌能力,文章设计1榀2层2跨预压装配式PC平面框架进行底层边柱柱拆除试验,对其裂缝发展、变形能力、破坏模式进行探究。研究表明,预压装配式PC框架在边柱失效的情况下具有较好的抗连续倒塌能力。在试验加载过程中,框架的混凝土裂缝开展与破坏集中在边柱失效跨内两侧梁端与框架柱牛腿结合部,框架柱以及远离失效边柱的框架梁基本完好。在倒塌阶段时,框架内部的预应力钢绞线产生的轴向拉力为结构提供了较大的承载力;普通钢筋由于在梁柱结合处未贯通,因此并未受拉屈服,贡献的承载力较小,但对抑制框架梁裂缝的开展具有一定的作用。 展开更多

关键词 预压装配式预应力混凝土(pc)框架 连续倒塌 拆除边柱 试验研究

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粘贴竹板加固预应力混凝土空心板的试验研究 被引量：7

6

作者 贡春成 许清风 +1 位作者 李向民 陈建飞 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期559-564,共6页

进行了9块粘贴竹板加固预制空心板的对比试验,其中3块为对比试件,6块为粘贴不同宽度和厚度竹板的加固试件.研究结果表明,粘贴不同竹板加固后,预制空心板开裂荷载较未加固对比试件提高5%～96%,平均提高41%;达到允许挠度时的荷载提高8%～7... 进行了9块粘贴竹板加固预制空心板的对比试验,其中3块为对比试件,6块为粘贴不同宽度和厚度竹板的加固试件.研究结果表明,粘贴不同竹板加固后,预制空心板开裂荷载较未加固对比试件提高5%～96%,平均提高41%;达到允许挠度时的荷载提高8%～76%,平均提高35%;极限荷载提高83%～184%,平均提高123%.各荷载的提高幅度均随竹板厚度和宽度的增加而增大.随荷载增加,加固试件跨中截面沿截面高度应变仍基本符合平截面假定.随着竹板厚度和宽度的增加,相同荷载作用下加固试件受拉边缘中心竹板拉应变和受压边缘中心混凝土压应变均较未加固对比试件有所降低. 展开更多

关键词 预应力混凝土空心板 竹板 加固 承载力

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两跨预应力混凝土连续梁抗火性能试验与分析 被引量：5

7

作者 侯晓萌 郑文忠 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期12-17,共6页

为研究预应力混凝土连续梁的抗火性能，进行了9根两跨有粘结预应力混凝土连续梁抗火试验.通过布置于试验梁内的热电偶，获得了试验梁截面的温度场分布.布置于试验梁上的位移传感器测试结果表明，火灾下连续梁变形增长速度在受火过程中... 为研究预应力混凝土连续梁的抗火性能，进行了9根两跨有粘结预应力混凝土连续梁抗火试验.通过布置于试验梁内的热电偶，获得了试验梁截面的温度场分布.布置于试验梁上的位移传感器测试结果表明，火灾下连续梁变形增长速度在受火过程中增长速度大体上是一致的.各试验梁边支座反力实测结果表明，受火10 min以内，试验梁边支座反力快速减小，受火10-40 min，边支座反力变化平缓，受火40 min以后，边支座反力又快速恢复.试验梁在受火过程中试验梁背火面经历了水分溢出、水蒸气形成和发展、溢出水干涸及水蒸气消失的过程.基于试验结果，拟合出了考虑各关键参数影响的火灾下两跨连续梁边支座反力与梁跨中变形的计算公式. 展开更多

关键词 有粘结预应力混凝土 两跨连续梁 抗火性能 支座反力 跨中变形

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超长预应力混凝土结构收缩徐变敏感性分析 被引量：2

8

作者 顾炜 熊学玉 黄鼎业 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第5期535-540,共6页

将徐变系数、收缩应变、抗压强度、预应力和环境相对湿度等混凝土材料时随特性作为随机因素,采用拉丁超立方抽样随机模拟法进行了超长预应力混凝土结构的概率分析.以一超长预应力混凝土框架结构为例,考察了10 645 d内季节性温差作用下... 将徐变系数、收缩应变、抗压强度、预应力和环境相对湿度等混凝土材料时随特性作为随机因素,采用拉丁超立方抽样随机模拟法进行了超长预应力混凝土结构的概率分析.以一超长预应力混凝土框架结构为例,考察了10 645 d内季节性温差作用下该结构变异与混凝土材料时随特性之间的相关性.结果表明:随着时间的增长,该结构变异范围增大;预应力和混凝土抗压强度是一层端柱柱顶侧移和二层楼板第一主应力的主要影响因素,收缩模型不确定性对二层楼板第一主应力的影响也较强. 展开更多

关键词 敏感性 预应力混凝土 收缩 徐变 温度

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基于光纤传感技术的预应力混凝土收缩徐变损失监测 被引量：5

9

作者 王天昊 兰春光 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期61-64,共4页

针对现有预应力混凝土收缩徐变损失监测用传感器存在的问题,在分析了预应力损失特性的基础上,提出了基于光纤光栅智能钢绞线的混凝土收缩徐变引起的单项预应力损失监测方法,采用以上方法获得了预应力混凝土试验梁的预应力混凝土收缩徐... 针对现有预应力混凝土收缩徐变损失监测用传感器存在的问题,在分析了预应力损失特性的基础上,提出了基于光纤光栅智能钢绞线的混凝土收缩徐变引起的单项预应力损失监测方法,采用以上方法获得了预应力混凝土试验梁的预应力混凝土收缩徐变损失,并与各国规范计算值进行了对比。该方法简单易行,监测结果能够正确反映预应力混凝土收缩徐变损失的演化规律。试验监测结果均小于各国规范的计算值,各国规范均偏于安全。各国规范与监测方法实测值相比,其安全度系数依次为英国规范CEB-FIP(1990):2.1,中交04规范:1.5,美国ACI209规范:1.25。 展开更多

关键词 混凝土收缩徐变 预应力损失 光纤光栅传感技术 预应力混凝土梁 智能钢绞线

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预应力混凝土连续梁板抗火性能非线性分析 被引量：3

10

作者 侯晓萌 郑文忠 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期36-41,共6页

为模拟预应力混凝土连续梁板在火灾下的受力全过程,认为火灾下预应力混凝土梁板截面总应变符合平截面假定,基于混凝土、普通钢筋和预应力筋的耦合本构关系,用t时刻的混凝土应力计算t+1时刻混凝土的瞬态热应变、高温徐变,钢筋与预应力筋... 为模拟预应力混凝土连续梁板在火灾下的受力全过程,认为火灾下预应力混凝土梁板截面总应变符合平截面假定,基于混凝土、普通钢筋和预应力筋的耦合本构关系,用t时刻的混凝土应力计算t+1时刻混凝土的瞬态热应变、高温徐变,钢筋与预应力筋采用相同的解耦方法,可求得火灾下预应力混凝土梁板的弯矩-曲率曲线;对支座反力进行迭代求解,计算梁板在曲率与支座反力共同作用下的弯矩、挠度和支座位移,直至支座位移满足变形协调方程,进而对截面曲率积分可求得火灾下连续梁板的变形;编制的计算程序得到了抗火试验结果的验证.研究结果表明:支座和相邻跨的约束对连续梁板的耐火极限影响显著,相同条件下,边跨的跨中变形较中间跨大. 展开更多

关键词 预应力混凝土 连续梁板 抗火性能 热-力耦合

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两种不同环境下预应力混凝土梁疲劳破坏试验对比分析 被引量：5

11

作者 李进洲 《铁道标准设计》 北大核心 2015年第9期76-82,共7页

以我国目前普通铁路既有线上32 m跨度全预应力混凝土简支T梁为工程背景,通过12片1/6预应力混凝土模型梁非腐蚀环境和腐蚀环境下疲劳试验,对预应力混凝土梁疲劳破坏形态进行研究,对其破坏机理进行分析,结果表明非腐蚀环境下,恒、活载跨... 以我国目前普通铁路既有线上32 m跨度全预应力混凝土简支T梁为工程背景,通过12片1/6预应力混凝土模型梁非腐蚀环境和腐蚀环境下疲劳试验,对预应力混凝土梁疲劳破坏形态进行研究,对其破坏机理进行分析,结果表明非腐蚀环境下,恒、活载跨中弯矩在0.45Mu时为配筋合适的预应力混凝土梁疲劳破坏时的临界荷载点(Mu为跨中静载极限弯矩,临界点以疲劳寿命为200万次进行定义),超过该临界点后,需要适时加固;腐蚀环境下,梁底普通钢筋锈蚀后(预应力筋不锈蚀),疲劳损伤程度随锈蚀率增大而增大,锈蚀率越大疲劳寿命越短;锈蚀率7%为腐蚀疲劳破坏的临界点(临界点以疲劳寿命为200万次进行定义),超过腐蚀临界点以后,需要对预应力混凝土梁进行加固。两种不同环境下预应力混凝土梁疲劳破坏试验对比分析结果表明,预应力混凝土梁中非预应力筋虽然对静载承载力贡献不大,但是对疲劳抗裂作用明显,设计中应保证非预应力钢筋配置充足,包括充足的细密的箍筋、侧面纵向补充钢筋和梁底纵向抗裂钢筋、锚下螺旋钢筋等非预应力筋,以便分散裂缝宽度,提高疲劳破坏时的延性。 展开更多

关键词 普通铁路 预应力混凝土梁 疲劳破坏 机理分析 临界荷载 疲劳延性

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津滨轻轨预应力混凝土连续刚构桥抗震分析 被引量：3

12

作者 张海荣 《铁道标准设计》 2003年第8期33-35,共3页

介绍津滨轻轨预应力混凝土连续刚构桥的抗震设计情况 ,分别采用反应谱和时程分析方法研究地震反应 ,提出设计建议 。

关键词 轻轨铁路 预应力混凝土连续刚构桥 抗震分析 抗震设计 反应谱 时程分析 桥梁设计

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基于三维扫描的预应力混凝土梁预应力储备无损评估方法 被引量：4

13

作者 郭杰明 司梦元 +5 位作者 袁亚通 卯申殷 白祖应 应春莉 郭彤 韩达光 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第20期8373-8379,共7页

大型预制构件是大型基建项目必不可少的基础构件,而其中预制构件的预应力储备是否满足要求又直接关系到预制构件的健康程度和生命周期。以新疆葫芦沟特大桥的某跨预制箱梁为依托,针对目前预应力混凝土构件预应力张拉控制指标的单一性以... 大型预制构件是大型基建项目必不可少的基础构件,而其中预制构件的预应力储备是否满足要求又直接关系到预制构件的健康程度和生命周期。以新疆葫芦沟特大桥的某跨预制箱梁为依托,针对目前预应力混凝土构件预应力张拉控制指标的单一性以及由于内部应力集中导致的数据不可靠性等问题,提出了一种基于三维扫描的预应力储备检测评估新方法,通过算法获取实测连续变形曲线,并与有限元理论变形值对比分析,以变形反向评估各部位预应力储备状态。结果表明,该实验研究对于提高预制构件预应力检测的准确性以及可靠性提供了一种新方法、新思路,对于预制构件出厂检验以及新建混凝土桥梁预应力检测评估具有重要意义。 展开更多

关键词 三维激光扫描 预应力混凝土(pc)构件 有限元 预应力储备 无损检测

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