Innovative mechanical device for the post-tensioning of glass fiber reinforced polymer bars for masonry type retrofit applications

A mechanical device specially designed for the application of low-level post-tensioning forces to glass fiber reinforced polymer (GFRP) bars has been developed at the University of Missouri-Rolla. Some of the advantageous features of this device are that it is simple to assemble and the low-level post-tensioning forces can be applied manually and safely without the need for hydraulic jacks or heavy equipment. This device has been conceived with the main objective of retrofitting masonry buildings, some of which remain in service despite large, open cracks leading to considerable instability and serviceability concerns. According to the method derived in this paper, GFRP bars are installed in artificially imposed grooves and then post-tensioned with low-level stresses with the main objective to partially close these cracks, such that the serviceability and in-plane capacity of un-reinforced masonry (URM) buildings may be regained. In this paper we describe the mechanical components of this device, along with its advantageous features and potential application for the retrofit of URM walls.     

桥梁空间分析中预应力效应分析方法研究

预应力技术在桥梁中的广泛使用,使得桥梁结构受力状况复杂,对预应力混凝土桥梁进行空间分析是必要的;但由于预应力筋数量庞大且形状复杂,对预应力空间效应的模拟是预应力混凝土桥梁空间分析的难点。从预应力筋的实际作用机理出发,提出在预应力张拉阶段用等效节点荷载来模拟预应力对结构的作用;而在预应力管道灌浆后,将预应力筋作为结构的一部分,用实体退化单元进行结构分析,并用两算例对本文的方法进行了验证。结果表明,该方法能真正模拟预应力的空间效应,可用于预应力混凝土桥的空间分析。     

复合材料中加捻纤维束的预应力效应

利用加捻纤维束的力学性能,可以制成预应力复合材料.在不受外力的情况下,这种复合材料的基体受压应力的控制.当有拉伸力作用的时候,材料所受的拉应力值会大大减少,这样,利用这种现象可以提高纤维增强复合材料的抗拉强度.本文将分析连续的加捻纤维束受拉状况并考虑到材料固化后产生的残余应力的影响.这种方法所产生的预应力取决于纤维束的加捻程度.本文将给出计算这种预应力的方法,而且还提供加捻纤维束产生预应力的光弹测试结果以及这种纤维预应力复合材料的纤维破坏的特征.     

过盈压入强化预应力及其变化规律的研究

过盈压入是提高孔连接结构抗疲劳破坏能力的经济而有效的措施。借助于云纹方法，对铝合金LY12CZ板销钉过盈孔的过盈配合，加载及卸载状态下孔两边应变，应力进行了实验检测。研究显示，对于厚度为3－6mm的过盈配合连接，3．1％的过盈量为最佳过盈量；在3．1％过盈量下，过盈配合适宜于名义应为50％σ0.2所对应拉（压）载荷；与较厚的连接件相比较，较薄的过盈配合连接件易获得较强且较稳定的预应力；过盈强化预应力的存在及其在载荷作用时对孔边应力集中程度的降低是抑制疲劳裂纹萌生，提高结构疲劳寿命的原因。     

预应力锚索抗滑桩设计中确定锚索预应力值的一种方法

在现有预应力锚索抗滑桩设计中确定锚索预应力值的各种方法的基础上 ,考虑了预应力锚索抗滑桩在工作期间承受滑坡推力的变化 ,提出将锚索、桩及桩锚固段周围岩土作为一个整体根据长期作用荷载来进行锚索预应力值计算的方法 ,对于短期作用的最危险荷载则在锚索与桩的承载力设计中予以考虑。算例分析表明 ,该方法能使锚索桩长期处于较为有利的受力状态 ,从而提高了其安全余量     

Prestressing effect of twisted fiber yarn in composites

By utilizing the behavior of twisted fiber yarn, prestressing composites can be made. In unloading, the matrix of the prestressing composite is applied in compression. If tensile load acts on the composite, the value of the tensile stress acting on the materials may decrease greatly. By twisted fiber yarn, therefore, the tensile strength of the composites can be improved. An analysis for extension of continuous fiber yarns is made here and residual stress after curing is taken into account. The prestressing intensity in the composite depends on the twist of fiber yarn. The photoelastic test and the analysis of electron micrograph are performed, and the theoretical method for calculating prestressing effect is presented in this paper.     

封装热应力致半导体激光器“Smile”效应的抑制方法

封装热应力所致smile效应是阵列封装大功率半导体激光器中普遍存在的问题。为解决这一问题,本文在研究smile效应产生机理的基础上,提出采用错温封装技术和热沉预应力封装技术降低smile效应的措施。以某808nm水平阵列封装半导体激光器为例,采用仿真分析的办法研究了上述技术的可行性和有效性。仿真分析表明,采用传统封装技术,在恢复至室温22℃后,芯片smile值约为39.36μm,采用封装前升高芯片温度至429℃的错温封装技术,可以将smile值降至1.9μm;若采用热沉预应力技术,对热沉的两个端面沿长边方向分别施加190 N的拉力,可以将smile值降至0.35μm。结果表明,这两种封装措施是有效的。错温封装技术和热沉预应力封装技术具有易于实现的优点,其中热沉预应力技术对于各种smile效应类型和不同的smile值都可以调整和修正。     

挤土桩对饱和软土变形的影响

通过对某一实际饱和软土工程场地的现场测量,得到场地在打入挤土桩前后标高的变化值,利用非线性回归等数理统计方法,拟合得到了场地标高随检测点与基准线之间水平距离的相关关系,对以后类似场地在沉入挤土桩过程中地表隆起的预测提供了相关依据.     

索穹顶结构的找力分析方法--不平衡力迭代法

索穹顶的刚度和承载能力都是通过施加预应力来获取的,预应力设计是对索穹顶进行任何其它分析的基础,所以它的找力分析(Force finding)是一项很重要的工作。本文提出一种找力分析方法———不平衡力迭代法,它可以克服整体可行预应力法的一些不足:即使在索穹顶构件分组发生错误时仍可找到满足已知形状的预应力分布,并且该方法具有良好的稳定性和运算效率,算例表明不平衡力迭代法非常适合大型复杂索穹顶结构的找力分析。     

体外预应力索与简支梁耦合振动的特性

体外预应力结构是一种由体外索和普通结构组成的预应力组合结构,被广泛地应用在各类结构中。基于体外预应力索与梁耦合振动的振动特性,建立体外预应力梁振动模型,推导出了不同体外预应力束线型等直线弹性梁的自振频率方程。在体外预应力钢束混凝土梁电磁激振器扫频试验中,测试了不同预应力条件下梁的基频。理论和试验研究表明体外预应力束线型、预应力束拉伸刚度和梁振型模态对梁自振频率的影响是明显的。