蒸养管片混凝土物理力学性能的影响因素研究

利用某轨道交通工程管片设计配合比,研究了蒸养主要参数、养护制度、水泥品种、胶材用量及水胶比等因素对管片混凝土物理力学性能的影响.结果表明:蒸养参数对混凝土脱模强度的影响顺序为:恒温温度>恒温时间>静养时间>升温速率;28 d 强度的影响顺序为:升温速率>恒温温度>恒温时间>静养时间;蒸养能显著提高混凝土早期强度,尤其是脱模强度,但会对其后期强度有不利影响;配制C50管片混凝土宜选用 P. O42.5水泥,较优的胶材用量和水胶比分别为420 kg/m3和0.32.     

纳米SiO2和PVA纤维协同增强混凝土力学性能

为研究纳米SiO₂和PVA纤维对混凝土力学性能的影响,通过工作性试验和抗压试验,测得了混凝土拌和物的坍落度以及硬化混凝土的抗压强度和弹性模量。结果表明:在一定掺量范围内,纳米SiO₂和PVA纤维的掺入对混凝土的流动性和力学性能均有较大影响;随着纳米SiO₂掺量的增加,混凝土拌和物的坍落度逐渐降低,抗压强度和弹性模量均先增大后减小,在纳米SiO₂掺量为5%时达到最大值;随着PVA纤维体积掺量的增加,掺纳米SiO₂混凝土的坍落度逐渐降低,抗压强度和弹性模量也呈现先增大后减小的趋势,在PVA纤维体积掺量分别为1.5%和1.0%时达到最大值。纳米SiO₂提高了混凝土的抗压强度和弹性模量,PVA纤维提高了纳米混凝土的抗压强度,但降低了纳米混凝土的弹性模量。     

交通隧道高强约束混凝土拱架性能研究与应用

在交通隧道,尤其是大断面交通隧道建设过程中常面临开挖扰动剧烈,围岩控制困难,传统支护强度不足,易出现支护构件破断、拱架屈曲失稳、拱顶冒落掉块等问题。约束混凝土拱架是一种高强、高刚、稳定性好的新型支护形式,能够满足此类隧道的围岩控制要求。目前针对交通隧道约束混凝土拱架的研究均为单榀小比尺试验,无法模拟现场拱架之间的协同承载,试验结果与现场拱架真实受力和变形情况存在较大差别。基于此,研发了交通隧道支护结构大型力学试验系统,开展了组合工字钢拱架、组合约束混凝土拱架与单榀约束混凝土拱架的大比尺力学性能对比试验,研究了拱架的变形破坏机制与整体承载性能。试验结果表明：①工字钢拱架整体呈现“拱顶弯曲,拱腰弯扭,拱架变扁平”的变形形态,变形破坏严重。2类约束混凝土拱架的节点位置在加载后期出现大变形或破坏,单榀拱架拱顶出现平面内弯曲,整体变形较为明显,组合拱架除节点处焊缝撕裂外,加载结束时整体未出现较大变形。②组合约束混凝土拱架的刚度和承载能力分别是组合工字钢拱架的2.51倍和2.63倍,是单榀约束混凝土拱架的4.18倍和2.78倍,组合约束混凝土拱架稳定性能和承载能力较高。③试验拱架均呈现出拱顶、拱底外侧受压,拱腰外侧受拉的受力特性,拱顶位置应力的增长速率较快,拱腰位置由于向外变形受限,易发生平面外失稳,拱顶和拱腰是拱架的关键受力位置。在上述研究的基础上,提出了约束混凝土支护体系在交通隧道中应用的工程建议,研究成果可为该类支护体系的设计和后期研究提供依据。     

大跨径悬索桥2000 MPa主缆索股性能试验研究

近年来,悬索桥向更大跨径及更高荷载发展,主缆索股钢丝强度提升至2 000 MPa。为充分了解2 000 MPa主缆索股的使用性能,采用室内试验方法,对抗拉强度为2 000 MPa的主缆索股进行了静动载试验、抗滑移试验及抗腐蚀试验。综合试验结果表明:1) 2 000 MPa主缆索股在达到破断荷载时,索股极限延伸率、钢丝断丝率及效率系数均满足规范要求,锚具结构及强度合理; 2)经200万次疲劳试验后,索股断丝为0,疲劳后的拉伸试验效率系数超过95%; 3) 3组索夹抗滑移试验所测的抗滑摩阻系数均大于0. 3,大于规范取值0. 15; 4)锌铝合金镀层的防腐技术提高了主缆索股的抗腐蚀寿命,经抗腐蚀试验测得的抗腐蚀寿命为镀锌钢丝的2倍。2 000 MPa主缆索股的性能试验为悬索桥的更高强度主缆应用奠定了基础。     

部分叠合梁桥施工过程及成桥力学性能分析

充分利用预应力箱形混凝土刚度大、梁相对高以及钢桁自重轻、容易获得力臂的优点,将两者进行有机结合,提出了一种新型梁桥.具体做法是:依据连续梁的弯矩分布规律,在正弯矩区及正负弯矩交替区均设置钢桁,而在负弯矩区设置以上弦杆为钢、下弦杆为预应力箱形混凝土、腹杆全钢的变高钢—预应力混凝土叠合的桁式结构,以使梁高最大化.为研究施工过程对其成桥应力的影响,以主跨160 m的新型梁桥为例,采用悬臂拼装法,并根据负弯区钢-预应力混凝土叠合段的特点,选取了两种不同施工顺序分别进行有限元模拟,对比分析各个施工阶段的应力及成桥的力学性能.研究结果表明:新型梁桥施工简单,在一定跨径内负弯区钢-预应力混凝土叠合段不同的施工顺序对成桥的应力影响较小,此外结构的刚度较大,动力特性及整体稳定性均满足要求.     

某商用车多连杆系统力学性能仿真研究

文章基于有限元法,采用ABAQUS软件,对某商用车多连杆系统进行了CAE强度和屈曲刚度分析,结果显示横向拉杆、上纵连杆和横向稳定杆部件刚强度满足设计目标,力学性能满足目标,大幅提升了整车的操稳和舒适性能。     

铁路32 m预应力活性粉末混凝土低高度梁力学性能研究

针对铁路32 m预应力活性粉末混凝土低高度T形梁,通过实梁静载试验和有限元分析,研究其受力性能.进行的2个循环加载试验结果表明:梁体跨中处应变沿梁高分布呈线性变化,而且该梁均呈现线弹性工作状态,平截面假定适用;梁体下翼缘的底面和侧面均未出现裂缝,该梁具有良好的抗裂性能.运用ANSYS有限元分析软件进行梁跨中截面受力全过程分析,得到该梁的抗裂安全系数为1.4,极限承载力安全系数大于2.28,满足相关设计规范要求.     

Y型塔双索面斜拉悬臂组合结构桥力学性能试验研究

鹰潭信江大桥是一座Y型塔双索面斜拉悬臂组合结构桥,本文建立空间实体模型进行理论分析,把静动载试验实测值与理论计算值进行了对比,以评定结构桥的工作性能。研究结论认为:该桥结构受力变形及内力分布规律与理论吻合,斜拉索受力合理,主梁具有较好的强度和抗弯刚度,试验桥受力性能满足设计荷载标准要求。动载试验验证了结构在40 km/h以内车速下的冲击系数小于限值,结构振动属小阻尼振动,桥梁结构整体竖向抗弯刚度和抗扭刚度符合设计要求,抗扭能力强。     

环境温度对砂型铸造AlSi7Mg材料力学性能的影响

浇注了3组AlSi7Mg材料砂型试棒,利用拉伸测试、扫描电镜及金相组织分析等手段,研究了砂型铸造AlSi7Mg材料的力学性能。结果表明:当环境温度从-40℃升至100℃时,AlSi7Mg材料的抗拉强度、屈服强度均有所降低,其中抗拉强度和屈服强度分别降低了14.3%和9.8%;材料的伸长率随着温度的提高不断增加;低温变形过程中材料显微组织显示共晶硅颗粒细小,分布较为均匀,试棒断口显微形貌显示局部分布着小的韧窝,具有准解理+韧窝型断裂的特征。     

聚合物和矿物掺合料对水泥砂浆性能的影响研究

对掺聚合物与矿物掺合料（SCM）改性砂浆的力学性能和耐久性进行研究。试验包含两部分,试验Ⅰ分别对掺矿渣和硅灰（SF）的砂浆性能进行测试;试验Ⅱ是在最佳矿渣与硅灰掺量的基础上,通过填加聚合物,对双掺SCM与聚合物乳液的砂浆力学性能以及耐久性进行试验研究。结果表明,砂浆中掺矿渣和硅灰可以明显改善砂浆的强度和耐久性;掺聚合物以及SCM（矿渣或硅灰）的砂浆比单掺聚合物改性砂浆和普通砂浆表现出更好的力学性能和耐久性;与掺40%矿渣和聚合物的改性砂浆相比,SF-SBR改性砂浆具有最高的抗压强度、抗折强度以及抗氯离子渗透能力,但前者吸水率较低且抗碳化性能好。