摘要:由于常规自振分析方法未能充分利用结构的固有对称性,当结构自由度增加时,计算消耗显著提升。本文基于群论方法,提出一种分析对称型预应力结构动力特性的高效方法。首先,结合一致质量矩阵及切线刚度矩阵建立了预应力结构的广义特征方程,并考虑初始预应力对结构的影响,以求解结构的自振频率及振型。随后,建立对称坐标系,将刚度矩阵及质量矩阵分解为一系列分块对角化矩阵。由于各分块子矩阵相互独立,广义特征值问题的求解难度显著降低,从而能高效求解结构的自振频率及相应振型。数值算例阐明了所提出方法的基本计算过程及显著优势。与有限元结果及常规方法所得结果比较后可知,基于群论的对称方法准确、高效。

摘要:本文开发了一种以超高性能水泥基材料活性粉末混凝土(RPC-Reactive Powder Concrete)作为粘结介质锚固多束碳纤维增强塑料(CFRP-Carbon Fiber Reinforced Polymer)预应力筋的粘结式锚固体系。制作了一组采用9根直径12.6mm的CFRP筋作为预应力筋的CFRP筋-锚具组装件GA12-9,通过张拉试验研究了其力学性能。试验中观测了多束筋材受力的不均匀特征,最终多束筋材发生粘结破坏。研究证明,群锚试件特有的不均匀性会降低其承载能力,研究确定了承载能力折减系数。同时,本文确定了适用于单根、多根CFRP筋粘结锚固体系的粘结强度以及临界锚固长度的预测公式,与试验结果吻合良好。研究证明,采用9根抗拉强度约2300MPa的带肋CFRP筋作为预应力筋,以强度为130MPa的RPC作为粘结介质,筋材间净距设置一倍筋直径,需要25倍筋材直径锚固长度能够提供其有效锚固。

摘要:进行了3根体外预应力混凝土两跨连续梁受力全过程试验。试验表明,自加载至受拉区混凝土开裂前,连续梁处于弹性阶段,边支座、中支座反力、跨中截面和中支座截面弯矩的实测值与采用弹性理论计算值接近。受拉区混凝土开裂后至非预应力受拉钢筋屈服,边支座反力及跨中截面弯矩实测值开始向大于弹性理论计算值的方向偏离;而中支座反力及中支座截面弯矩实测值则向小于弹性理论计算值的方向偏离。当梁内受拉非预应力筋屈服后,边支座、中支座反力的实测值以及跨中截面弯矩和中支座截面弯矩实测值与弹性理论计算值的偏差进一步增大,这种偏差在试验梁破坏时达到最大。3根试验梁中支座截面弯矩重分布值分别为12.8%、16.9%及14.6%。试验实测值还与4个不同设计规范的弯矩重分布计算值进行了比较。结果表明:采用美国ACI 318-95规范及中国GB 50010-2010规范计算的中支座截面弯矩重分布值均小于试验实测值;除一根编号为B5的梁外,加拿大A23.3-M84规范的预测值与试验值最为接近;而英国BS8110规范则偏于不安全。实际设计中,可按中国规范公式来计算体外预应力混凝土连续梁的弯矩重分布,但必须合理确定体外预应力筋的极限应力。

摘要:弦支穹顶由单层网壳和其下部索杆组成。为了准确、可靠地指导弦支穹顶结构的实际施工,确保施工的顺利进行,依据各单元在初始态与零状态下无应力长度之差确定的原则,提出弦支穹顶结构的正向施工模拟计算法,并利用一跨度为8m的缩尺模型进行单根斜索逐根张拉成型的试验研究,整个张拉过程表明:单根斜索逐根张拉虽张拉次数较多:但张拉控制较为方便,能够很好地验证提出的施工模拟理论。试验结果表明:在张拉成型过程中,张拉控制的理论计算值与实测值吻合良好,说明提出的正向施工模拟计算法可便捷准确地模拟实际结构的施工。