創約束次彎矩方法,進而形成約束次內力理論,相較各類方法,修正誤差高達10%,在此基礎上形成了全面考慮次內力的設計方法。 傳統設計中僅考慮次彎矩影響,F以國家會展中心為例,研究發現次軸力對承載力的影響,高達15.6%。 進一步研究空間效應的影響,發現是否考慮空間效應對次內力的影響最大可達35%。因此,對于新型預應力結構,對次內力的考慮應上升至空間層面。 建立了全面考慮次內力的設計公式,納入了公司參與的國家預應力混凝土結構設計規范。
基于裂縫控制考慮,規范規定一般結構超過55m需設置伸縮縫,課題組結合傳統裂縫控制的“抗”“放”原則,利用預應力技術,提出了更為能動的“防”原則,將裂縫控制貫徹設計、施工的全過程,通過調整強約束和預應力筋的布置,考慮施工路徑及時效影響,提高有效預應力,減小局部應力的集中,實現超長結構的裂縫控制。 以虹橋SOHO工程為例,通過調整局部型鋼混凝土柱的施工順序,可有效降低局部樓板拉應力達30%,從而實現了上部結構281米,地下室頂板460m無縫設計的突破。 其次,實際工程中,發現一些單體長度并不長的結構開裂嚴重。對此,提出了“廣義超長”的概念,認為裂縫控制原則下結構的超長并不等同其單體長度大,而與約束分布、溫度、收縮徐變等因素有關,建立了約束系數的定量判別方法。通過30年以上100多幢房屋的調查,當約束系數>0.16,即使結構長度未超出規范限定,也應視為廣義超長結構。
結合多項國家自然基金等課題的試驗及理論研究,建立了多種新型預應力結構體系設計方法。為了達到較高承載力和性能,建立了預應力型鋼混凝土結構設計方法,納入國家和上海規范。 為解決有粘結筋過多問題,建立了有粘、無粘混合配筋體系的設計方法,納入上海規范。 為解決施工中灌漿不實和結構耐久性的問題,建立了緩粘結預應力混凝土結構體系設計方法,編制了行業標準、上海和安徽地方標準。 為滿足既有建筑加固的要求,系統研究了體外預應力結構理論,編制了國家行業及上海規范; 為符合綠色建筑趨勢,建立了后張預應力疊合結構的設計方法,納入上海規范; 為實現裝配式結構在強震作用下的自復位耗能減震,設計和施工了世界首個全裝配預應力自復位結構; 為實現空間構型及超長懸挑設計難題,結合超高性能混凝土(UHPC)技術和緩粘結預應力技術,設計和施工了上海大歌劇院中心扇形大懸挑結構。
預應力筋的張拉是預應力混凝土結構施工中的關鍵環節。預應力筋張拉涉及到預應力筋伸長值、預應力損失,是一個復雜的力傳遞、分配過程。預應力張拉精度是決定預應力結構安全與正常運營的首要條件。張弦梁、索穹頂等大跨度空間結構也涉及到預應力索的張拉施工。作為非剛性結構,其幾何形態和力學性能與施工過程密切相關,因此對于預應力索張拉施工的力與位移的控制具有更高的要求,常需要多束索按設計確定的比例與速度同步張拉。
公司根據不同結構形式和加固需求,結合近年來土木學科發展,主動研發了多項新型結構加固技術。針對于所需加固結構的二次受力的特征,定量化分析應力滯后和應力超前效應的影響,結合采用高性能材料(高延性預應力筋、碳纖維布、碳纖維筋、碳纖維索等)對結構進行加固。根據結構的剛度和強度加固需求,對結構主動地施加預應力作用,可令所需加固的結構恢復甚至超越原設計服役性能,延長結構的設計使用壽命。
國家級工法證書
現代預應力成套技術項目創新基金證書
現代預應力成套技術立項證書
同吉高新技術企業證書
建華工程獎
浙江省科學技術進步獎
現代預應力混凝土結構設計理論及實踐研
上海市工程建設規范《預應力混凝土結構設計規程》
上海東方體育中心建造關鍵技術創新與實
集約型超大規模高性能轎車子午線輪胎生產系統及工程關鍵技術
基于預應力及上下部結構共同作用的大跨度異形拱桁架結構關鍵技術
拱橋吊桿更換成套技術研究
高效預應力砼超靜定結構若干性能和應用研究-熊學玉
大型復雜預應力混凝土結構體系及關鍵技術
現代預應力成套技術立項證書
現代預應力混凝土結構設計理論及實踐研究