预应力型钢混凝土构件收缩徐变试验

为探讨预应力型钢混凝土(PSRC)构件的高含钢率对混凝土收缩徐变引起的预应力损失的影响,以预应力筋张拉力作为长期荷载对3组试件在室内自然环境下进行了收缩徐变试验,试件分别由PSRC组、普通型钢混凝土(PRC)对比组和预应力素混凝土(PC)对比组构成,共计9个;分析了试件的实测收缩徐变规律、含钢率的影响以及应力重分布.结果表明:PSRC的收缩徐变规律与其他混凝土类似,其收缩徐变在前6个月中已大部分完成;试件的含钢率越高,其收缩徐变变形越小,相应预应力钢筋的预应力损失亦越小,而由于应力重分布缘故,混凝土的预应力损失则越大,对此应予以高度重视.     

超声波检测技术在某高速公路基桩检测中的运用

基桩超声波检测,主要是根据超声波透射原理,对实测超声波信号波速、波幅、主频、波形及PSD值的变化来综合分析判断桩身完整性。为分析超声波在基桩缺陷处各声学参数的变化,本文结合实际案例分析各项声学参数指标,从波形及波速的变化情况,真实反应出基桩混凝土是否存在缺陷段内的情况。     

预应力混凝土部分斜拉桥拉索与预应力筋分配比研究

预应力混凝土部分斜拉桥的整体钢绞线用量由斜拉索与体内预应力钢筋两部分组成,两者用量直接影响结构整体受力。该文基于两者对截面预压应力的计算公式,采用Midas/Civil建立全桥有限元模型,控制斜拉索及预应力钢筋的初始张拉应力,通过改变两者的面积控制两者用量,分析两者的用量比例对结构受力性能的影响。计算结果表明:部分斜拉桥索、筋比值越大,跨中在恒载、活载及时变效应下的变形值越小,对应拉索应力幅值越小;但预应力所占比例过小时,跨中在恒载作用下即会出现拉应力。当索、筋分配比值为1.22左右时主梁压应力储备最为安全且变形值均满足规范要求。     

自然锈蚀钢筋的轴向拉伸疲劳试验

为研究锈后钢筋疲劳性能退化规律,在考虑锈蚀率和应力范围影响的基础上,对28根混凝土中自然锈蚀钢筋试件进行轴向拉伸疲劳试验.经统计回归,建立了考虑锈蚀率影响的锈蚀钢筋疲劳曲线方程,给出了不同保证率、不同预期疲劳寿命下自然锈蚀钢筋容许应力范围的建议值.同时,通过锈蚀钢筋疲劳断口扫描电镜的对比分析,解释了锈蚀钢筋疲劳性能的退化规律.研究结果表明:锈后钢筋应力范围与疲劳寿命的对数关系仍呈线性,但疲劳寿命显著降低,且应力范围越大其降低幅度越大;断口瞬时断裂区面积比随着应力水平的提高而增加,且锈蚀越严重,其增长速度越快.     

循环荷载作用下有环氧树脂涂层钢筋的混凝土桥面和板的特性

对３４个有拼接接头和传力钢筋的两类横载面的板试件进行了试验，以估算有环氧树脂涂层钢筋并受循环荷载作用的混凝土桥面和板的特性。估算是通过比较循环荷载下和极限荷载条件下有涂层钢筋与同类无涂层钢筋试件的特性而进行的，试验参数包括混凝土抗压强度、钢筋尺寸、变形模式、涂层厚度，拼接长度和施加的应力。     

连续配筋混凝土路面温度场研究及设计参数敏感性分析

针对现有研究较少关注温度场形成条件对连续配筋混凝土路面(CRCP)结构设计参数影响的不足,依托南方某实体路面结构,以工程传热理论和有限元(FE)方法为指导,利用Fortran语言编制的热力学边界条件子程序拓展有限元软件Abaqus的主程序功能,对CRCP的温度场进行了仿真模拟,对钢筋埋置位置的温降幅值和正、负温度梯度等设计参数的敏感性进行了分析。计算结果表明:①CRCP板厚越大,正、负温度梯度越小;②钢筋埋置位置越深,温降幅值越小;③水泥混凝土的热传导率越大,正温度梯度越大,负温度梯度减小,温降幅值变化不大;④两个温度参数(温降幅值、温度梯度)均随水泥混凝土比热容的增大而减小。     

混凝土桥面板湿接缝纯弯破坏行为试验研究

为了解不同钢筋连接形式下混凝土桥面板湿接缝的抗弯性能,以某高速公路连续梁桥为背景进行研究。设计制作带湿接缝的桥面板试件(1组直钢筋焊接试件、1组直钢筋搭接试件、5组环形钢筋搭接试件),通过纯弯试验研究其裂缝发展、破坏形态、开裂荷载、破坏荷载及混凝土与钢筋应变的变化规律。结果表明:新旧混凝土结合面最先开裂,是整个试件的薄弱面,设计中应加强;不同钢筋连接方式试件的破坏荷载从大到小依次为环形钢筋搭接直钢筋搭接直钢筋焊接;环形钢筋搭接试件的承载力随着搭接长度的增加逐渐增加;对于两端有水平约束的桥面板结构,在临界破坏状态时呈现板结构+膜结构的两体系受力状态。     

FRP筋混凝土界面疲劳黏结性能试验研究

针对FRP(Fiber Reinforced Polymer/Plastics)筋混凝土界面黏结性能的疲劳寿命问题,开展了CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastics)筋材与活性粉末混凝土RPC(Reactive Power Concrete)之间的疲劳黏结性能试验研究。试验详细研究了锚固长度、循环次数、应力水平以及应力幅值等参数对疲劳锚固性能的影响。结果表明,在疲劳荷载的作用下,组装件之间的黏结性能将随循环荷载次数的增加更加趋于稳定;在相同荷载等级下,锚固长度越大,CFRP筋相对于RPC的滑移量越小;在相同荷载等级下,应力幅值越大,CFRP筋相对于RPC的滑移量越大;200万次循环荷载后的CFRP筋抗拉刚度总体上略微降低,但对CFRP筋使用性能影响很小;疲劳后组装件极限承载力有所提高,疲劳荷载使CFRP筋与RPC的黏结处于更加稳定状态。总之,CFRP筋在超高性能混凝土RPC中具有极其优良的疲劳黏结锚固性能。     

基于性能设计的碱激发混凝土柱徐变试验研究

基于性能设计的碱激发混凝土克服了混凝土凝结时间短、可施工性能差的致命缺点。对此混凝土进行了徐变试验研究,探究在恒温恒湿条件下强度等级和配筋率对徐变系数的影响。结果表明,提高强度等级可以减少碱激发混凝土徐变系数;配筋率越大,钢筋的抑制作用越强,徐变系数越小。基于老化理论推导的钢筋混凝土徐变系数计算式与碱激发混凝土适用性良好,可用于预测碱激发钢筋混凝土徐变系数。     

横向联结系对中小跨径钢板组合梁桥静力性能影响研究

结合常用中小跨径钢板组合梁的构造，利用有限元软件计算分析横向联结系的数量、截面形式对钢板组合梁桥受力性能的影响。计算结果表明：对于跨中截面，跨间小横梁数量越多，则混凝土板顶面纵桥向压应力越大、底面纵桥向压应力越小、混凝土板顶面横桥向拉应力越小、底面横桥向拉应力越大；而跨间小横梁数量对中支点处混凝土板和所有钢梁的受力性能几乎无影响。跨间布置奇数道小横梁比布置偶数道小横梁对结构受力更有利，建议中小跨径钢板组合梁跨间布置不少于3道小横梁；小横梁数量对主梁挠度影响较小，其影响程度远远小于混凝土板厚度改变对主梁挠度的影响。     

混凝土小试件尺寸折算系数试验研究

采用试验方法对C30、C35、C50三种强度等级混凝土小试件尺寸折算系数开展研究。首先制备了不同配合比的C30、C35及C50小尺寸与标准尺寸试件,然后基于强度数据的统计分析,提出不同强度等级混凝土的小尺寸折算系数。研究表明:C35及以下强度等级的混凝土尺寸折算系数与现行规范相差不大,可按照规范标准取0.95,C50强度等级混凝土尺寸折算系数低于现行规范,可按0.93取值。     

钢管混凝土缺陷超声波定量检测技术初步研究

参阅国内外钢管混凝土拱桥设计、施工和检测的文献资料，对超声波用于钢管混凝土拱肋脱粘厚度和混凝土空洞尺寸的定量检测技术开展研究，并将其用于实桥拱肋缺陷定量检测，取得初步成果。     

基于连续刚构桥V形墩的极限承载能力应用

依托某双幅大跨度V形墩预应力混凝土连续刚构桥工程,运用有限元软件ANSYS建立了V形墩的关键节点三维实体非线性模型,分别对其截面、腿钢筋应力及裂缝分布在极限状态与正常使用极限状态下的承载能力进行定量分析,同时参照现场实测数据,将V形墩承载能力进行修正。得出结论:在承载能力极限状态下,V形墩处于大偏压破坏,允许K值约为9;正常使用极限状态,V形墩钢构截面的边缘最大压应力控制着允许活载超载系数,K值约为6;钢筋应力与裂缝宽度在相关规范约束下允许的活载超载系数约为6;通过考虑V形墩刚构桥在成桥后及使用前的实测应力与理论应力差异,得出修正后V形墩的允许K值为4.8,减小幅度达20%。     

重塑饱和黄土K0固结三轴试验研究

采用GDS静三轴仪，进行了饱和重塑黄土的K0固结试验研究，探讨了不同加载速率下试件的变形特性，并对试验结果进行对比和分析。结果表明:不同加载速率下，试件轴向应力与轴向应变的关系曲线变化趋势一致；不同加载速率条件下，当轴向应力达到同一值时，加载速率大的试件，其轴向应变越大；不同加载速率下，土样侧压力系数K0与轴向应变的关系曲线趋势基本一致；加载速率不同，试件侧压力系数K0的稳定值也不同，但仅在一定范围内变化。     

连续刚构桥V形墩的极限承载能力分析

依托某双幅大跨度V形墩预应力混凝土连续刚构桥工程,运用有限元软件ANSYS建立了V形墩的关键节点三维实体非线性模型,分别对其截面、腿钢筋应力及裂缝分布在极限状态与正常使用极限状态下的承载能力进行定量分析,同时参照现场实测数据,将V形墩承载能力进行修正。得出结论:在承载能力极限状态下,V形墩处于大偏压破坏,允许K值约为9;正常使用极限状态,V形墩钢构截面的边缘最大压应力控制着允许活载超载系数,K值约为6;钢筋应力与裂缝宽度在相关规范约束下允许的活载超载系数约为6;通过考虑V形墩刚构桥在成桥后及使用前的实测应力与理论应力差异,得出修正后V形墩的允许K值为4.8,减小幅度达20%。     

基于多道瞬态瑞雷波法的水泥混凝土抗压强度推定模型研究

采用多道瞬态瑞雷波法对不同尺寸的水泥混凝土试件上的振动信号进行采集,利用时域分析法分析振动信号中体波和面波的分离情况,确定了合适的试件尺寸和震源位置,利用相位变换广义互相关函数法和全波形能量法分别得到了不同龄期水泥混凝土的振动信号的波速和能量衰减因子,结合同条件养生试块的抗压强度试验值,建立了基于波速及衰减因子的强度推定模型,可为水泥混凝土抗压强度的快速、无损估算提供参考。     

钢混组合梁负弯矩区混凝土面板的应变收缩分析

设计室内模型试验,测试在不同荷载作用下混凝土板的应变,并采用收缩预测模型对混凝土板的平均收缩应变进行理论计算,同时结合有限元仿真手段,研究混凝土面板不同成型阶段产生的收缩应变对拉应力影响。结果表明:混凝土板各断面处的测点应变随着荷载增加呈非线性增长,混凝土试件临界荷载宜为120~140 k N,施加的荷载大于临界荷载时,各测点应变迅速增大,截面3和截面5的应变值和应变增长率最大,在混凝土板的裂缝控制中应予以考虑。试件存放的时间越久,平均收缩应变越大。受未收缩层约束和变形不协调的影响,混凝土板由收缩应变引起的最大拉应力不同,成型8、33,136 d后,混凝土板外层X向最大拉应力分别为2、3,2 MPa。     

山碴料路基的强度机理研究

通过引入颗粒形状修正系数，得到山碴料的二维应力应变关系。影响山碴料路基力学性能的主要因素为孔隙比、形状修正系数及刚度比例系数等参数，其中形状修正系数越大，孔隙比越小，山碴料路基的力学性能越好，反之越差。     

超声波检测技术在水泥稳定炉渣基层中的应用

为了将超声波检测技术应用于水泥稳定基层材料，利用非金属超声波探测仪，测定了水泥稳定生活垃圾焚烧炉渣基层混合料不同龄期、不同阶段和不同状态下的超声波波速，分析了混合料波速变化规律和波速与混合料强度的相关性，建立了波速与混合料强度的关系式，并通过建立的关系式预测混合料的强度。结果表明：随着炉渣掺量增加，混合料的波速降低，超声波波速能在一定程度上反应混合料内部的变化情况，混合料越密实则波速越高；波速变化规律与混合料强度有较好的相关性，可以用波速推算室内试验和现场检测时不同龄期基层的力学性能，对水泥稳定基层质量检测有一定的参考价值，也为评价水泥稳定基层材料性能尝试了新方法。     

大跨PC连续刚构桥正截面最小压应力储备值研究

为改善大跨PC连续刚构桥因设计阶段应力储备不足引起后期运营阶段桥梁开裂和下挠问题,通过分析大跨PC连续刚构桥结构应力状态和混凝土强度理论,提出桥梁设计阶段正截面最小压应力储备值概念,推导出桥梁在设计阶段跨中梁段应预留的正截面最小压应力储备值计算式。以3座大跨PC连续刚构桥为例,对储备值计算式的可行性进行算例验证,结果表明:正截面最小压应力储备值计算公式解与实桥有限元解的误差最大值为4.5%,满足设计要求;正截面最小压应力储备值与桥梁跨径有关,桥梁跨径越大正截面最小压应力储备值越大,跨径越小正截面最小压应力储备值越小;该计算式适用于大跨PC连续刚构桥,对其它结构体系桥梁正应力储备值应另行研究。