应变硬化水泥基复合材料柱偏压性能研究

ECC是一种具有假应变硬化特性和多裂缝开展机制的高性能纤维增强水泥基复合材料。将ECC替代混凝土用于建筑结构能有效避免因混凝土脆性导致的开裂和耐久性问题。对8根不同配筋率柱构件进行了偏心受压力学性能试验。结果表明,在同等条件下,偏心水平很高时,钢筋增强ECC(R/ECC)柱比钢筋混凝土(RC)柱具有更高承载力、延性、裂缝控制能力和损伤容限能力,且RC柱最终出现了明显的基体剥落现象,R/ECC柱由于纤维桥联作用始终未出现ECC剥落现象。RC柱的裂缝宽度在极限荷载时达到了2 mm。相比之下,R/ECC柱的最大裂缝宽度基本维持在60μm。在试验研究基础上提出了理论计算模型,和试验结果对比吻合良好。最后,通过参数分析,对比了RC柱与R/ECC柱的受压承载力-受弯承载力(N_u-M_u)相关曲线。     

聚丙烯纤维网湿喷混凝土隧道衬砌的应用研究

针对传统喷射混凝土用于隧道衬砌存在的质量离散性大、抗拉强度低、密实性和耐久性差等问题,研究采用在混凝土中掺入聚丙烯纤维网的解决方案。通过对不同掺量的聚丙烯纤维网混凝土试件进行实验分析,结果表明,在混凝土中掺入体积掺量为0.1%~0.2%的聚丙烯纤维网,可使抗拉强度提高50%以上,抗渗性能提高55.6%以上。在宝兰铁路东巨寺沟隧道直接喷射聚丙烯纤维网混凝土,并对喷层厚度测量和外观质量观察表明,喷层厚度均匀,表面平整;3个分段试件的强度值离散性小,平均抗压强度分别为43.2,44.3,44.2MPa,平均抗折强度分别为5.7,5.9,5.9 MPa。聚丙烯纤维网混凝土既可用于隧道开挖后的支护,又能用于隧道的永久衬砌。     

纤维素纤维混凝土性能及在二次衬砌中的应用

对纤维素纤维混凝土工作性能、强度、抗裂性能和耐久性能进行测试,结果表明:纤维素纤维混凝土比普通混凝土有较好工作性能、早期抗裂性能和耐久性能;可提高混凝土劈裂抗拉强度和抗弯强度。因此,可应用于Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下隧道二次衬砌结构。纤维素纤维对混凝土增强作用机理可解释为:通过纤维在混凝土中乱向分布,改善混凝土内部微观结构;减少气泡含量和气泡间距;并减小混凝土裂缝萌生和扩展概率;从而改善混凝土性能。将纤维素纤维混凝土应用于某高速铁路隧道二次衬砌结构,可满足工作性能、强度、耐久性能要求,且成型后70、280d混凝土表面没有裂缝产生。     

预制混凝土管片表面气泡影响因素研究

预制混凝土衬砌管片是地铁隧道的主要受力构件,管片质量是地铁隧道结构安全性、耐久性的主要保障。本文针对神华新街TBM斜井工程预制混凝土衬砌管片表面存在不同程度气泡的问题,分析水泥品种、砂率、水胶比及脱模材料等对预制混凝土管片表面气泡的影响规律及改性方法。研究结果表明:水泥品种对混凝土表面气泡的影响不大;砂率对混凝土表面气泡的影响较明显;水胶比对混凝土表面气泡的影响较明显;脱模剂对混凝土表面气泡的改善效果明显,且明显优于液压油。     

跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站抗震设计探讨

针对跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站结构抗震冗余度低,在高烈度地区应用较少,为更好地分析高架车站抗震受力全过程,以某跨座式单轨独柱大悬挑钢-混组合框架高架车站工程实例为背景,根据建筑规范和城市轨道交通规范要求设定合理的抗震性能目标,并研究构件抗震受力历时过程中的受力情况。采用大型有限元Midas作为主要计算软件,选取合理的地震波,进行多遇地震和设防地震有限元计算时采用弹性时程分析方法,且对振型分解反应谱法地震作用进行相应的放大,结果分析构件满足抗震性能目标要求。进行罕遇地震计算时,为更好地模拟工程实际情况,计算模型考虑桩土共同作用,采用结构-承台-桩基整体计算建模方法,进行弹塑性时程分析,关键构件采用截面纤维模型进行计算,能够反映关键构件在大震作用下进入破损阶段之后的行为,可以查看关键构件截面混凝土的开裂和压碎历史,钢材或钢筋的屈服和硬化过程。研究结果表明结构构件均满足抗震性能目标：(1)关键构件的钢材纤维受拉受压均未超过屈服强度,保持弹性工作状态,混凝土纤维受拉开裂,受压未达到屈服强度,同时延性系数D/D1小于1,均说明关键构件满足抗震性能为压弯、抗剪不屈服的目标;(2)桩...     

缓粘结预应力混凝土结构试验研究

通过缓粘结预应力混凝土受弯构件实验研究，给出了不同龄期下张拉预应力筋所需克服的摩阻力范围，从开裂弯矩，极限弯矩，裂缝形式和荷载－挠度曲线等各个方面，把缓粘结预应力构件与传统的后张法（有粘结，无粘结）预应力构件进行了对比分析，得出缓粘结预应力构件在张拉两个月后，其工作性能可等同于有粘结预应力构件的结论，为缓粘结预应力体系设计提供了依据。     

混凝土智能养护系统研究

有效的养护是保证混凝土质量的重要环节,目前我国主要是采用人工洒水和覆盖物保湿进行养护,这种养护方式由于水分蒸发较快和补水不及时容易导致混凝土结构出现收缩裂缝等现象,严重影响混凝土的早期强度和耐久性。本文以混凝土水化热释放规律为理论基础,基于自动化控制技术研发了混凝土结构智能养护系统,该系统通过水泥水化热释放规律建立了喷淋时间间隔公式,同时通过现场实时监测温湿度以合理调整自动喷淋时间,以期杜绝人为因素从而实现提高混凝土质量的目的,并采用变频技术以弥补喷淋管路水头损失从而实现各喷淋头的最低压力。对比试验结果表明:该系统能有效提供混凝土构件养护质量;对比人工养护的混凝土结构,智能养护的混凝土强度离散型小,构件表面色差小,无早期裂缝产生。     

方中空夹层钢管混凝土压弯构件滞回性能的有限元分析

研究方中空夹层钢管混凝土压弯构件的滞回性能是进行该类结构弹塑性动力反应分析的基础。本文利用有限元软件ABAQUS建模,模型中合理地考虑了往复荷载作用下混凝土的损伤以及刚度和强度退化,同时考虑了钢材的包兴格效应,对往复荷载下方中空夹层钢管混凝土压弯构件的荷载—位移全过程进行了计算,计算结果与试验结果符合较好。在此基础上,结合钢管和混凝土的纵向应力分布云图对构件的荷载—位移全过程进行了分析,这对深入研究该类构件的工作机理有重要意义。     

无粘结预应力混凝土结构设计研究

对无粘结预应力混凝土结构的研究与发展状况进行了分析,介绍了无粘结预应力混凝土结构的特点,研究了无粘结预应力混凝土结构的设计方法,分析了无粘结预应力混凝土结构的预应力损失、无粘结预应力筋的应力和混凝土的应力的计算公式等。本文研究成果对无粘结预应力混凝土结构的工程设计与施工均具有一定的参考价值。     

混凝土体积安定性不良的成因及其检验方法

混凝土的质量是决定混凝土构件质量和构件受力性能的关键因素,也是评定这类结构和构件性能的主要参数。在混凝土施工过程中,最常见的是水泥的安定性问题。文章总结了安定性不合格水泥对混凝土体积安定性的影响,及检验混凝土体积安定性的有效方法———膨胀应力法和沸煮法。