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钢筋混凝土曲线梁桥体外预应力加固研究
Study on Externally Prestressed Reinforcement of Reinforced Concrete Curved Beam Bridge
2016年第6期
钢筋混凝土曲线梁;体外预应力加固;ANSYS有限元分析;参数分析;极限承载力;非线性有限元模型
Reinforced concrete curved beam; Externally prestressed reinforcement; ANSYS finite element analysis; Parameter analysis; Ultima
2016年第6期
1000-4637(2016)06-45-05
辽宁省博士启动基金(20131050);辽宁省博士启动基金(20141092);辽宁省交通高等专科学校优秀人才成长计划(2015lnccrchy02);辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(LJQ2015076)
金春福1,钮 鹏2,郭宏浩2,薛坤鹏2
1.辽宁省交通高等专科学校,沈阳 110122;2.沈阳大学建筑工程学院,110044

金春福1,钮 鹏2,郭宏浩2,薛坤鹏2

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摘 要:为研究钢筋混凝土曲线梁桥体外预应力加固效果,对加固前后的钢筋混凝土曲线梁进行了破坏试验,分析了加固前后曲线梁的变形特征、破坏形态及极限承载力,并以试验研究为基础,采用ANSYS有限元软件建立了非线性模型,分析了影响钢筋混凝土曲线梁体外预应力加固效果的主要参数。结果表明,加固后曲线梁破坏形态属于延性破坏,极限承载力提高了14.6%。钢筋混凝土曲线梁采用体外预应力加固,效果显著,体外预应力筋的平面内线形越接近加固梁曲线,加固效果越好,预应力筋偏心距越大体外预应力筋越能得到充分发挥;随着有效预应力的增大,曲线梁的延性降低。 Abstract: For studying strengthening effect of reinforced concrete (RC) curved bridge by using externally prestressed reinforcement, the some destructive tests for the RC curved beams for both the strengthened and unstrengthened are carried out. The deformation characteristics, the failure pattern and the ultimate bearing capacity of the curved beam are mainly analyzed. Based on the experimental study, the nonlinear finite element model is established by the software ANSYS, and the main parameters which influence the RC curved beam with the externally prestressed reinforcement are analyzed. The failure mode of the reinforced curved beam is ductile failure, and the ultimate bearing capacity increases 14.6%. The results show that the reinforcement effect for the RC curved beam with the externally prestressed reinforcement is remarkable. The layout of the external prestressing tendon is closer the shape of the curved beam, the better effect can be gotten. The eccentricity of the prestressing tendon is greater, the higher strength of prestressed reinforcement obtains. And the ductility of the curved beam decreases with the increase of the effective prestress.
英文名 : Study on Externally Prestressed Reinforcement of Reinforced Concrete Curved Beam Bridge
刊期 : 2016年第6期
关键词 : 钢筋混凝土曲线梁;体外预应力加固;ANSYS有限元分析;参数分析;极限承载力;非线性有限元模型
Key words : Reinforced concrete curved beam; Externally prestressed reinforcement; ANSYS finite element analysis; Parameter analysis; Ultima
刊期 : 2016年第6期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2016)06-45-05
基金项目 : 辽宁省博士启动基金(20131050);辽宁省博士启动基金(20141092);辽宁省交通高等专科学校优秀人才成长计划(2015lnccrchy02);辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目(LJQ2015076)
作者 : 金春福1,钮 鹏2,郭宏浩2,薛坤鹏2
单位 : 1.辽宁省交通高等专科学校,沈阳 110122;2.沈阳大学建筑工程学院,110044

金春福1,钮 鹏2,郭宏浩2,薛坤鹏2

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:为研究钢筋混凝土曲线梁桥体外预应力加固效果,对加固前后的钢筋混凝土曲线梁进行了破坏试验,分析了加固前后曲线梁的变形特征、破坏形态及极限承载力,并以试验研究为基础,采用ANSYS有限元软件建立了非线性模型,分析了影响钢筋混凝土曲线梁体外预应力加固效果的主要参数。结果表明,加固后曲线梁破坏形态属于延性破坏,极限承载力提高了14.6%。钢筋混凝土曲线梁采用体外预应力加固,效果显著,体外预应力筋的平面内线形越接近加固梁曲线,加固效果越好,预应力筋偏心距越大体外预应力筋越能得到充分发挥;随着有效预应力的增大,曲线梁的延性降低。

Abstract: For studying strengthening effect of reinforced concrete (RC) curved bridge by using externally prestressed reinforcement, the some destructive tests for the RC curved beams for both the strengthened and unstrengthened are carried out. The deformation characteristics, the failure pattern and the ultimate bearing capacity of the curved beam are mainly analyzed. Based on the experimental study, the nonlinear finite element model is established by the software ANSYS, and the main parameters which influence the RC curved beam with the externally prestressed reinforcement are analyzed. The failure mode of the reinforced curved beam is ductile failure, and the ultimate bearing capacity increases 14.6%. The results show that the reinforcement effect for the RC curved beam with the externally prestressed reinforcement is remarkable. The layout of the external prestressing tendon is closer the shape of the curved beam, the better effect can be gotten. The eccentricity of the prestressing tendon is greater, the higher strength of prestressed reinforcement obtains. And the ductility of the curved beam decreases with the increase of the effective prestress.

关键词:
钢筋混凝土曲线梁;体外预应力加固;ANSYS有限元分析;参数分析;极限承载力;非线性有限元模型
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(1)钢筋混凝土曲线梁采用体外预应力主动加固效果明显。在正常使用极限状态下可以显著提高曲线梁的刚度,减少曲线梁的跨中挠度,且可使较大的裂缝变小,较小的裂缝闭合。同时,可显著提高曲线梁的抗弯极限承载力,且预应力配适量时,加固后的曲线梁的破坏形式仍为适筋破坏。
(2)对于采用体外预应力加固的曲线梁而言,平面内转向是影响其加固效果的重要因素。体外预应力筋的线形越接近加固梁曲线,其应力增量越大,且其抗弯承载力也越大。因此,根据实际情况选择合理的转向方式是提高加固效果的关键。
(3)预应力筋偏心距hp/h越大体外预应力筋的应力增量越大,体外预应力筋越能得到充分的发挥。有效预应力δpe与应力增量的关系是非线性的,随着δpe的增大曲线梁的应力增量变小,其延性降低。
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