免压蒸PHC管桩的开发与应用

为降低PHC管桩生产过程中的能源消耗和简化生产工序,开发出免压蒸PHC管桩.介绍免蒸PHC管桩研制方法和在工程中的应用.免压蒸PHC管桩力学性能满足规范要求并具有较高的耐久性.沉桩效果良好.     

大管桩和PHC管桩的抗冻性研究

通过对多个预制厂的大管桩和PHC管桩开展系统的抗冻试验,研究发现大管桩和PHC管桩具有极佳的抗冻性。只要严格控制原材料和生产工艺的每个环节,大管桩混凝土的抗冻等级可达F350甚至F1000以上;大管桩接缝抗冻性不会成为冻融循环后的薄弱环节。"压蒸"和"免压蒸"两种工艺生产PHC管桩的抗冻等级也能达到F350甚至F1000以上。研究发现,蒸养可能对管桩混凝土抗冻性带来不利影响,但可以通过严格控制生产工艺,使用矿粉等矿物掺合料并优化配合比改善其抗冻性。     

PHC桩的抗氯离子渗透性

通过“压蒸”和“免压蒸”两种工艺生产的PHC桩的抗氯离子渗透性试验研究,获得PHC桩混凝土的抗氯离子渗透性指标。对海洋环境下在役PHC桩受氯离子侵蚀情况进行调研和取样分析,获得在役PHC桩受海水中氯离子侵蚀的腐蚀曲线,掌握PHC桩混凝土中氯离子的渗透规律,对掌握PHC管桩的耐久性状况有实际意义。     

基于热-结构耦合作用的PHC管桩养护过程开裂原因分析

利用Abaqus有限元分析软件,采用热-结构耦合分析的方法,对PHC管桩不合理降温过程进行模拟,得到降温过程PHC管桩温度场分布规律,定量的获得PHC管桩表面温度应力出现最大值的时间、应力大小及方向,分析了导致压蒸PHC管桩常出现温度裂缝的原因,对提高PHC管桩质量具有实际参考价值。     

完善蒸气养护工艺 提高PHC管节质量

1 前言 三航宁波分公司预制厂PHC管桩车间于2003年4月投产。PHC管桩的混凝土设计强度为C80，在实际生产过程中，通过两次蒸气养护使管节混凝土达到设计强度。第一次为常压蒸养，通过常压蒸养使管节混凝土达到拆模强度；第二次为高压蒸养，蒸养后使管节混凝土达到设计强度。     

PHC管桩轴力-抗弯承载力关系国内外标准对比

在国家“一带一路”倡议的推进下，先张法预应力高强混凝土（PHC）管桩全面在海外各类工程项目中应用，然而海外PHC管桩的技术标准和设计习惯与国内存在较大差异，这使得以国内标准为基础的PHC桩力学性能难以为国外设计人员所适应。比较了国内混凝土结构标准与常用美标、英标、欧标及日标中对于混凝土结构及桩基的相关规定，着重对与设计关系密切的PHC管桩轴力-弯矩承载力关系进行计算和对比。经过梳理发现，中国标准的简化计算公式在降低部分精度的情况下，可以给出较为完整光滑的轴力-弯矩承载力关系曲线；各国标准对于管桩轴向承载力设计值的规定有所不同，依照国外标准很难给出较为完整光滑的曲线。     

考虑桩-土作用的PHC管桩极限变形及其影响因素分析

单调荷载作用下PHC管桩的极限变形是判断结构损伤的一项重要参数。为了解桩、土参数对PHC管桩在单调荷载作用下变形的影响,采用ABAQUS有限元软件的纤维梁单元模型和共结点法,建立考虑桩土相互作用的PHC管桩有限元模型,使用P-y土弹簧模拟桩土相互作用,混凝土采用UCONCRETE03本构模型,预应力纵筋采用USTEEL02本构模型,分析配筋率、桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比等参数对PHC管桩极限变形的影响规律。计算结果表明:桩基极限位移随桩基配筋率的提高而增加,但随桩基入土深度、土体不排水抗剪强度、轴压比的增加而减少,并拟合单调荷载作用下的PHC桩基极限位移的计算公式。     

理事单位风采——双威管桩（珠海）有限公司

<正>生产700mm~1400mm PHC高强混凝土管桩,单节长度可达55米:执行GB13476-2009最新国家标准,拥有两套生产养护工艺(自然养护和压蒸养护),可满足客户不同需求;企业通过增大设备配置和技术人员配备及提高生产管理     

分布式光纤感测技术在混凝土预制管桩测试中的应用研究

根据预应力高强度混凝土管桩（PHC桩）的沉桩特点,采用管桩内置梯型光纤钢筋架、水泥灌注封管的施工工艺将感测光纤植入到桩体。利用基于布里渊光时域分析技术（BOTDA）的光纤感测技术检测PHC桩在水平荷载作用下的桩身应变分布。试验结果表明：感测光纤保证成活;根据桩身应变可以计算得到桩身挠度分布;桩身挠度数据准确可信;可精确定位水平荷载对桩身的影响深度。BOTDA感测技术具有分布式特点,可避免漏检,可以在混凝土预制管桩测试实验中应用。     

大管桩和PHC管桩在北方港口码头工程中的应用前景

对大管桩和PHC管桩本体抗冻性、抗冰荷载性能,北方港口码头使用大管桩和PHC管桩的辅助措施、总体技术方案以及技术经济性进行论证。研究认为:只要控制好管桩混凝土本体的抗冻性,对水位变动区和浪溅区管桩采取必要的防护措施,并采用挡冰裙、挡浪板和钢筋混凝土胸墙等结构对暴露区段管桩进行防护,大管桩和PHC管桩即可以在北方外海港口码头和桥梁工程中使用,而且其技术经济优势明显,具有良好的推广应用前景。     

酸雨侵蚀对混凝土性能影响及表面防护措施比选

通过室内模拟酸雨试验,对比研究矿物掺合料、养护时间和表面防护方式对混凝土质量损失、抗压强度损失和中性化性能的影响。结果表明,掺入矿物掺合料后,混凝土试件质量和抗压强度损失比纯水泥配制混凝土有所降低,按适量比例复掺粉煤灰和矿粉抑制效果更优;延长标准养护时间,能减小混凝土试件质量和抗压强度损失;试件表面涂覆硅烷或涂层后均能抑制混凝土试件质量和抗压强度损失及中性化程度,涂覆涂层效果更优。     

土工模袋砂竖向抗压强度及其影响因素*

开展了不同尺寸、数量及充填度下的模袋砂单轴压缩试验,深入研究模袋砂界面摩擦特性、充填度及尺寸对其抗压强度和破坏机理的影响。基于现有研究成果,推导了综合考虑模袋砂间相互作用和充填度影响的模袋砂抗压强度计算公式。研究结果表明：单个模袋砂试验抗压强度远大于多个模袋砂试验结果,且随充填度的减小愈发显著,因此现有针对单个模袋砂的试验研究存在不足。模袋砂抗压强度随着充填度的增加而减小,尺寸效应对模袋砂受力变形规律影响很小,而对其承载力影响明显。不同充填度模袋砂破坏机理不尽相同,充填度较大时,模袋砂很快进入张拉变形而破坏,破坏主要发生在模袋缝制接口等相对薄弱处;随着充填度的减小,模袋砂破坏主要由砂应变局部化所致,表现为接触界面处的渐进破坏,因破坏不易发现而对实际工程较为不利。与试验结果对比表明,完善后的理论计算方法可用于模袋砂整体张拉破坏时抗压强度预测     

新型金属化改性法对橡胶混凝土性能的影响

金属化改性法是一种全新的橡胶改性方法。采用抗压强度、抗折强度、荷载-挠度试验,研究金属化改性法对橡胶混凝土力学性能、弯曲韧性的改性效果,并对比分析金属化改性法与丁苯胶乳、偶联剂等传统改性法的改性效果。结果表明,金属化改性法能够大幅度提高混凝土的弯曲韧性;金属化改性后的橡胶混凝土跨中挠度较未掺橡胶的混凝土增长530%,相比未改性橡胶混凝土28 d抗压强度提升40%、抗折强度提升25%左右;金属化改性法在混凝土力学性能、弯曲变形等方面的改性效果优于丁苯胶乳、偶联剂等传统改性法,跨中挠度增长达320%,28 d抗压强度衰减率降低50%~75%。     

Buckling and ultimate capability of plates and stiffened panels in axial compression

This paper presents extensive non-linear finite element (FE) analysis and formulation development work carried out on the ultimate compressive strength of plates and stiffened panels of ship structures. A review of contemporary designs for large ships was carried out. The existing formulae for plate ultimate compressive strength were reviewed and compared with non-linear FE analysis results. A semi-analytical formula for ultimate compressive strength assessments of stiffened panels was proposed and is described. The developed formula was verified against results using ABAQUS non-linear FE software for a series of 61 stiffened panels and a good agreement between the proposed formula and FE results were achieved. The method was verified against a large number of published FE results and was also compared with 58 experimental results. The developed method was also applied to the deck and bottom structures for a range of various sizes oil tankers and bulk carriers.     

在面内压力作用下点腐蚀低碳钢板的非线性有限元分析(英文)

无论是军船还是民船,船体及主要结构构件表面的点腐蚀对于船舶结构强度和安全性都有较大的破坏作用.文中采用系列非线性有限元计算研究了点腐蚀对于低碳钢板极限抗压强度的影响,模型中计及板初始缺陷的影响,详细讨论了板和点腐蚀物理、几何特性的变化对于板极限承载能力的作用.研究发现在众多影响因素中(例如点腐蚀的直径和深度、板的柔度系数等),点腐蚀密集度指标DOP对于板的极限承载能力有主要和直接的影响.此外,在腐蚀环境恶劣的情况下,厚低碳钢板的使用不一定如预期的那样能延长其使用期限.     

矿物掺合料影响粉质砂土地基无侧限抗压强度的试验研究*

通过无侧限抗压强度试验,系统研究石灰、粉煤灰以及水泥单掺、双掺、三掺对粉质砂土7 d无侧限抗压强度的影响。试验结果表明:单掺水泥加固粉质砂土的效果优于单掺石灰的加固效果;双掺石灰、粉煤灰加固粉质砂土的效果优于双掺水泥、粉煤灰和双掺水泥、石灰的加固效果,双掺石灰和粉煤灰加固粉质砂土的最佳配比为石灰掺量大于6%,且粉煤灰掺量为石灰掺量的3倍;石灰、粉煤灰和水泥混掺加固粉质砂土7 d无侧限抗压强度与双掺的强度接近。     

Effect of pitting corrosion on local strength of hold frames of bulk carriers (1st report)

Firstly, pitting corrosion observed on hold frames in way of cargo holds of bulk carriers which exclusively carry coal and iron ore has been investigated in detail. It was shown that the shape of the corrosion pits observed on them is a circular cone and the ratio of the diameter to the depth is in the range between 8 to 1 and 10 to 1, which is different from the trend observed for the bottom shell of the oil tanker where the ratio is in the range between 4 to 1 and 6 to1.Secondly, a series of tensile tests has been conducted to investigate the effect of pitting corrosion on tensile strength of members. It was pointed out that the tensile strength decreases gradually and the total elongation decreases drastically with the increase of the thickness loss due to pitting corrosion. The reduction of the tensile strength of the members with pitting corrosion is larger than that of members with uniform thickness loss in terms of average thickness loss.Thirdly, a series of compressive buckling tests has been performed to examine the influence of pitting corrosion on buckling behavior of members. It was found that compressive buckling strength of pitted members is smaller than or equal to that of members with uniform thickness loss in terms of average thickness loss.Finally, an elasto-plastic analysis by FEM has been carried out to simulate the compressive buckling test in order to validate the method of modeling members with pitting corrosion. An attempt has been made to simulate the compressive buckling behavior of pitted members using shell elements of which meshing size is almost the same as the original thickness of the pitted plate.     

冰载荷对加筋板轴向压缩极限强度的影响

船舶在冰区航行时,将遭受浮冰的挤压,船舷侧部位的加筋板会受到冰载荷的作用。以单筋单跨加筋板为研究对象,采用非线性有限元法对冰载荷下加筋板轴向压缩极限强度进行分析。研究冰载荷的大小、加载区域面积和加载区域位置的不同对极限强度的影响规律。结果表明,冰载荷大小一定,冰载荷作用区域面积逐渐增加时,加筋板的轴向压缩极限强度随着面积的增加基本呈线性增加。冰载荷作用区域位置距离加筋板中心点距离逐渐增加时,加筋板的轴向压缩极限强度逐渐增加,且随着相对距离的增加,对加筋板轴向压缩极限强度的影响越来越大。这些结果可用于指导冰区船舶结构的设计以及维护。     

复掺粉煤灰与矿渣粉的海工自密实高性能混凝土试验研究

为满足海洋环境下高性能混凝土的施工要求,开展了复掺粉煤灰与矿渣粉海工自密实高性能混凝土的试验研究。试验结果表明,在复掺粉煤灰和矿渣粉掺量为60%～70%的条件下,掺入20%～30%粉煤灰自密实混凝土具有较高的流动性、填充性、间隙通过性和抗离析性等工作性,满足自密实混凝土的施工要求;28 d抗压强度大于50 MPa,56 d的电通量小于1 000 C,90 d扩散系数小于1.5×10-12 m2/s,具有较高的抗压强度和抗氯盐侵蚀性能,满足海洋环境下抗氯盐侵蚀的耐久性要求。     

改性海相淤泥工程特性试验研究

将性能优异的土壤固化剂(HAS)应用于海相淤泥的改性处理。通过直接剪切、无侧限抗压强度灵敏度、标准固结试验、孔隙分析X射线衍射及扫描电镜等现代测试手段,研究了改性淤泥的强度特性,探讨固化剂的改性淤泥的机理。试验结果表明,一定掺量下的灰渣胶凝材料能够显著提高改性淤泥的各个龄期强度,改性淤泥的早期强度较高,后期强度能持续增长,同时具有良好的耐水浸泡性。扫描电镜试验结果表明,由于固化剂的加入,彻底改变了淤泥结构。在改性淤泥中,主体结构为钙矾石晶体形成的“空间网状结构”,辅助结构为在碱性环境中土颗粒之间的离子交换、团粒化作用和碳酸化作用所形成的微晶体与凝胶体结构。