珠江黄埔大桥悬索桥锚碇设计与施工技术创新

通过珠江黄埔大桥悬索桥锚碇设计与施工技术研究,初步形成嵌岩地下连续墙设计理论,形成嵌岩地下连续墙成套施工工艺,在不设止水帷幕情况下保证基坑开挖地下连续墙不渗漏和锚碇周围土体不沉降,设计了低水化热抗裂混凝土,实现了大体积混凝土不设冷却水管情况下有效控制温度裂缝的发生,与国内外同类技术相比具有创新性.     

半刚性基层材料抗裂能力评价方法研究

半刚性基层材料由于具有优良的路用性能而常作为沥青路面和水泥混凝土路面的基层,其质量好坏直接影响道路路面的质量和寿命.针对半刚性基层材料常出现的收缩裂缝病害,现有的评价指标有干缩系数、温缩系数、干缩抗裂系数、温缩抗裂系数,这些系数都只限于应变,没有涉及应力.提出干缩能抗裂系数从能量的观点把应力和应变结合起来有效地评价半刚性基层材料抗裂性.     

九堡大桥大体积混凝土桥墩温度裂缝控制措施研究

大体积混凝土桥墩结构在工程中运用广泛,常常在施工过程中出现因混凝土水化热导致的温度裂缝。杭州九堡大桥地处钱塘江,受周期性钱江潮倒灌影响,桥墩所处水环境属于盐/淡水交汇区,水文地质条件复杂,环境对混凝土结构腐蚀性强烈,因此对桥墩结构的耐久性和施工过程中的结构抗裂提出了较高要求。本文针对九堡大桥桥墩结构设计,计算分析了几种施工条件下的水化热效应,并对不利施工条件下的抗裂策略进行了探讨。     

新型填充式桥梁伸缩缝改性沥青混合料路用性能试验

桥梁伸缩缝受桥梁整体结构挤压、车辆荷载及温度荷载的反复综合作用,易产生局部沉陷、拥包及界面开裂等病害,属于桥梁构造的薄弱部位。为提高桥梁伸缩缝的路用性能,本研究选用一种新型改性沥青桥梁伸缩缝专用沥青混合料,测试并分析其高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性、疲劳性能、拉伸性能、黏结性能等路用性能,对比分析了不同试验温度条件下性能的变化规律。结果表明:该新型桥梁伸缩缝专用沥青混合料具有良好的路用性能,尤其其抗拉强度、黏结强度及线收缩系数等性能优异,能够满足桥梁伸缩缝反复伸缩的变形要求。研究成果为改性沥青桥梁伸缩缝材料的设计和施工提供了的试验支撑。     

怀通高速公路骨架抗裂型水泥稳定碎石基层材料性能试验研究

结合怀通高速公路的工程实践,研究了粗骨料少粉料密实型水泥稳定碎石基层材料的体积性能指标、强度指标、刚度指标、收缩系数、抗裂指标进行了深入的试验研究,试验研究结果表明：骨架抗裂型级配水泥稳定碎石比悬浮型级配相比,具有更密实、强度更好、收缩性能好、抗裂性更强的特点。并且减少裂缝、节约造价。同时本文还结合怀通高速公路工程实践,对骨架抗裂型水泥稳定碎石基层的施工关键技术进行了研究。     

水泥稳定碎石新型抗裂材料研究

为提高半刚性基层沥青路面的长期使用性能,基层的裂缝控制是个关键。根据抗裂材料的特性和工程实践,提出了如何正确选择水泥稳定碎石抗裂材料,供设计和施工参考。并对掺膨胀剂和减缩剂水泥稳定碎石力学性能进行了研究,结果表明掺膨胀剂和减缩剂水泥稳定碎石具有良好的抗裂性能。     

高分子抗裂贴抗裂性能研究及疲劳寿命预估

延缓裂缝反射是旧水泥砼路面"白改黑"工程中的重要问题之一.文中通过室内疲劳试验,结合扩展有限元(XFEM)模拟动态裂纹扩展,研究高分子抗裂贴的抗裂性能、裂纹扩展规律及力学阻裂机理,预估加铺结构的疲劳寿命.结果表明,高分子抗裂贴抗裂性能优秀,其加筋作用对初裂后延缓裂纹扩展效果明显,抵抗张拉型反射裂缝的效果优于剪切型;普通...     

某污水处理厂水工构筑物混凝土施工技术分析

主要研究某污水处理厂混凝土施工技术.首先从混凝土原材料、配比方面论述如何通过材料选择、控制及合理设计混凝土配合比,来保证水工构筑物混凝土产品质量.其次针对污水处理厂工程自身特点及水工构筑物混凝土薄壁、超长、超厚,抗裂、抗渗要求高等特点,论述通过对水工构筑物混凝土运输、浇注、保温、养护、预应力二次张拉、膨胀加强带设置、隔离层设置等施工技术措施应用,保证混凝土施工质量,使混凝土工程符合设计要求,保证工程正常使用.     

沥青路面防水抗裂功能层缓解反射裂缝的数值分析

沥青路面的反射裂缝,主要是由半刚性基层无法避免的温缩及干缩裂缝导致应力集中过大而引起的,车辆荷载、较大的环境温差变化以及渗水导致反射裂缝道面破坏的不利因素。在半刚性基层和柔性面层之间设置防水抗裂功能层,可以有效缓解路面结构的应力集中现象,延缓反射裂缝的产生与扩展速度。采用有限元方法模拟易发反射裂缝的实际环境,对设置及未设置防水抗裂功能层的路面结构进行温度-荷载耦合力学对比分析,发现沥青路面下面层的荷载应力、温度应力以及应力强度因子都有较大幅度的降低,并且计算了防水抗裂功能层厚度、模量对路面结构应力、弯沉和强度因子的影响。结果表明：一般防水抗裂功能层的模量越小,效果更加明显;在合理范围内增加防水抗裂功能层的厚度能够更加有效地预防反射裂缝病害;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生。     

高弹性应力吸收带疲劳试验及阻裂机理研究

接缝处设置应力吸收带是旧水泥砼路面"白改黑"工程延缓裂缝反射的重要措施.文中通过室内疲劳开裂模拟试验对比普通灌缝、高分子抗裂贴、高弹性应力吸收带3种防裂缝方案的抗裂性能,并建立三维动态有限元模型分析室内模型结构的动态响应及阻裂机理.结果表明,高弹性应力吸收带的平均阻裂率为98.1％,抗裂效果优于其他方案;垂直于行车方向...     

基于内聚力模型的水稳填充大粒径碎石基层材料抗裂机理分析

为了对水稳填充大粒径碎石基层材料进行更加深入的研究，了解其抗裂机理，从细观角度上解释水稳填充大粒径碎石材料能够有效减小基层收缩应力，利用ABAQUS有限元模拟软件，构建了水稳填充大粒径碎石材料模拟试件，嵌入内聚力模型，进行干燥收缩模拟试验与抗压模拟试验，从系统总能量与材料破坏状态两个角度分析水稳填充大粒径碎石材料的抗裂机理，研究结果表明：水稳填充大粒径碎石材料在减少收缩开裂方面具有一定优势。模拟试验的结果为水稳填充大粒径碎石材料在实际工程中的施工应用提供理论依据，验证了水稳填充大粒径碎石材料能够有效减少材料的收缩开裂。     

基于“界面脱黏”的桥梁连续式伸缩缝力学分析

针对"界面脱黏"这种桥梁连续式伸缩缝最常见的一种病害,采用有限元方法,对双轮垂直荷载作用下的伸缩缝铺装层应力响应进行分析,并对不同荷载作用位置、界面接触状态、伸缩缝铺装与桥面铺装材料的模量比、伸缩缝铺装厚度及宽度变化下的界面法向拉应力进行探讨分析。结果表明,当荷载作用在伸缩缝铺装的一侧且轮迹边缘位于界面上时应力作用最大,通过选择柔性更大、变形协调更好的伸缩缝材料,并选择较厚的伸缩缝铺装、宽度选择45~50cm,并且将界面进行粗糙化处理才能有效地改善应力状态以减缓甚至避免"界面脱黏"病害。在此基础上,得出了连续式伸缩缝铺装参数设计方法,为实体工程的设计和施工提供了思路。     

钢-UHPC组合桥面板湿接缝界面处理方式

针对钢-UHPC （Ultra-high Performance Concrete）组合桥面板湿接缝处混凝土界面人工凿毛困难的问题,提出环氧树脂处理和高压水枪凿毛等新型界面处理方式。为了检验采用涂刷环氧树脂、高压水枪凿除细骨料和高压水枪凿除粗骨料处理后湿接缝的抗裂性能,进行了UHPC湿接缝足尺模型的轴心受拉试验,并与不设湿接缝的桥面板进行试验对比。通过比较不同界面处理后的UHPC名义拉应力-应变曲线及UHPC名义拉应力-裂缝宽度曲线,分析了3种湿接缝的开裂荷载、裂缝分布,揭示了不同界面处理下的接缝受力机理。试验结果表明：3种界面处理方式的湿接缝破坏形式相同,均是首先在新旧混凝土交界面上出现初始裂缝,随着荷载增加裂缝逐渐发展至贯通,UHPC退出工作,最后钢材受拉屈服达到极限状态。界面采用环氧树脂处理、高压水枪凿除细骨料、高压水枪凿除粗骨料的试件开裂荷载分别为不设湿接缝试件的53.7%、92.2%、81.9%,高压水枪界面处理的湿接缝比起环氧树脂处理的湿接缝具有开裂晚、裂缝发展慢的特点,且高压水枪凿除细骨料比高压水枪凿除粗骨料的界面处理方式更优。通过试验证实了新旧混凝土交界面是桥面板的最薄弱位置,且2种高压水枪凿毛的界面处理方式均能够满足实桥荷载作用下桥面板的抗裂强度要求,在施工条件允许的情况下推荐使用高压水枪凿除细骨料的界面处理方式。     

地下车站的混凝土开裂数值分析及抗裂试验研究

针对上海地区富水软土地层中地下车站渗漏水问题,在混凝土开裂原理分析的基础上,建立了地铁车站混凝土结构的有限元损伤模型,揭示了水土荷载作用下混凝土裂缝起裂特点、分布及其发展规律.采用光栅光纤监测技术开展了混凝土温度-应变现场实验,得到了在施工全过程中混凝土结构的温度及应变变化规律,分析了温度、养护时间、抗裂剂等因素对混凝土开裂的影响.研究表明:根据形态特点,裂缝可分为贯通裂缝和非贯通裂缝,其中贯通裂缝可引起车站结构渗漏水.由于约束作用,贯通裂缝主要发生在侧墙靠近中板和底板的位置.添加抗裂剂、延长养护时间可有效提高混凝土抗裂性能和防水抗渗性能.     

水泥混凝土路面加铺沥青面层试验路性能研究

为探索旧水泥混凝土路面的最优加铺方案,铺筑了6段不同沥青加铺层厚度、沥青混合料孔隙率和防反射裂缝措施的沥青加铺层试验路,并采用ARAN9000多功能道路检测车等设备,通过裂缝反射率和表面破损率对运营3年后的路面进行了使用状况评价。结果表明：沥青加铺层厚度越大,抗裂效果越好;满铺聚酯玻纤抗裂布抗裂效果较高弹性应力吸收层及高弹性橡胶马蹄脂应力吸收带抗裂效果好;开级配沥青混合料较密级配抗裂效果显著好。研究以工程为载体,对旧水泥混凝土路面加铺沥青层具有指导意义。     

超长超宽现浇隧道新型裂缝控制技术及应用

以国内最长最宽的水下隧道太湖隧道为例，基于侧墙结构内部水化热及与底板的不同步收缩引起的高开裂风险问题，采用ABAQUS有限元仿真分析多场耦合作用下的侧墙结构温度及应力，提出针对性控裂措施并进行现场应用。研究表明：基于普通C40混凝土热力学参数结合现场实际，提出的分段长度20 m、浇筑间隔时间30 d工况下，隧道开裂风险系数为1.38;提出新型抗裂材料配制高抗裂性能混凝土即抑制水化热及补偿全过程收缩的机理，结合新老混凝土温度场自平衡系统以降低内表温差及利用补偿不同步浇筑结构结合面温差的机理，形成系统性高成效控裂措施，开裂风险大幅降低至控制系数0.7以内；综合现场入模温度控制和其他施工工艺，现场控裂效果良好，跟踪持续监测12个月，外观质量好，无有害裂缝产生。     

水泥稳定集料收缩抗裂性能研究综述

水泥稳定集料基层作为高等级公路基层的主要形式,对其收缩抗裂性能的研究一直是普遍关注的热点和难点。文中从水稳类基层的收缩机理、室内试验研究方向、抗裂性评价方法及抗裂措施等方面进行了综述。     

水泥基材料抗裂性能对比分析

采用环约束试验，对3类等强度混凝土(标养28 d约50 MPa)——普通混凝土(OC)、传统纤维混凝土(ECC)和低收缩纤维混凝土(HP-ECC)的抗裂性能进行了对比；并通过接触式收缩试验，对三者体积稳定性的差异进行了分析。环约束试验显示，OC和ECC均出现开裂，OC的开裂时间为16 d,有一条明显裂缝；ECC第1条裂缝出现时间为14 d,试验进行至56 d时，ECC共出现9条均布裂缝；而HP-ECC至112 d龄期始终无裂缝。收缩试验显示，HP-ECC的干燥收缩值较OC、ECC分别降低68%和82%。低收缩纤维混凝土的抗裂性能明显高于传统纤维混凝土，与其他方法相比，使用低收缩复合水泥是解决ECC约束收缩开裂的有效手段。     

薄壁空心墩底座高强大体积混凝土温控计算研究

以薄壁空心墩底座高强大体积混凝土为研究对象,采用计算机有限元程序模拟计算不同施工情况下混凝土内部的温度和应力,研究不同施工情况下混凝土的抗裂安全系数,为实际施工中防止混凝土产生温度裂缝提供理论依据。     

隧道底板混凝土浇筑水化热计算分析研究

为研究隧道底板一次浇筑施工过程中，结构的温度场和应力场的变化规律及结构抗裂性能，以深圳某隧道长40 m×宽16.25 m×厚1.2 m的底板为工程背景，进行分析。采用ANSYS，建立实体水化热效应温度场和应力有限元模型，并利用matlab处理温度荷载数据，结合实际浇筑方案和拆模时间，研究底板从浇筑至28 d的内部最高温度、最低温度、里表温差和拉应力变化规律。结果表明：混凝土底板在2～3 d内达到温度峰值，最高温度为52.54℃。在第28 d，混凝土里表温度基本与环境温度接近。里表温差最大为21.4℃，发生在2～3 d的时间段内。实际施工时，可采取一定的保湿通风和提高掺合料比等措施，来控制温度峰值。整个施工过程中，混凝土抗裂安全系数均大于1.15，满足规范要求。底板采取一次浇筑的施工方案切实可行。