内置式钢锚箱索塔锚固区模型试验与抗裂设计

对内置式钢锚箱索塔锚固区进行足尺模型试验研究,结果表明结构强度足够,但混凝土外端壁和内侧壁混凝土均出现了裂缝,且外端壁开裂荷载较低.根据试验结果及有限元分析,对索塔锚固区进行抗裂设计,为结构优化提供依据.     

均安水道特大桥主桥设计及主梁施工方案研究

文中以均安水道特大桥主桥设计为例,详细介绍混凝土梁斜拉桥的设计、主梁施工工法以及将斜拉桥混凝土主梁施工工法由前支点牵索挂篮修改为后支点挂篮存在的安全问题。根据施工单位提供的后支点挂篮图纸及锚固点反力,对总体结构进行重新计算,优化了斜拉索张拉力、主梁纵向预应力设置,并对挂篮锚固点进行局部仿真分析。计算结果表明,优化设计后主梁采用后支点挂篮施工也可满足施工安全。     

50MN结构试验反力架的研制和分析

由于结构试验试件结构形式复杂多变、受力状况复杂,大型结构试验反力架的设计需充分考虑试件的结构形式、试件受荷状况、试验场地的环境、经济性等因素,是一项复杂的结构设计.设计了加载能力达50 MN的三维空间钢结构反力架,并用大型有限元软件ANSYS对反力架进行了静力分析,揭示了反力架在竖向最大模拟加载情况下应力、变形分布情况,找出反力架在强度和刚度设计上的薄弱环节和富裕部位,为大型结构试验反力架设计和优化提供依据.     

钢-混组合索塔锚固结构的力学行为及结构优化

为了解斜拉桥钢-混组合索塔锚固结构的力学行为并对结构设计进行优化,以重庆嘉悦大桥为依托,通过足尺模型试验及非线性有限元分析的对比分析,对钢-混凝土组合索塔锚固结构的力学性能、荷载传递机理进行了研究;采用正交试验方法对索塔锚固区混凝土主拉应力进行参数敏感性分析,进而提出了结构优化设计参数. 研究结果表明:钢锚箱与混凝土塔壁的应力水平较低,应力分布均匀流畅;钢锚箱与混凝土塔壁的相对滑移值均很小,最大值仅0.029 mm;剪力键的抗剪刚度对混凝土端塔壁的主拉应力水平有较为显著的影响,当刚度增加5倍,混凝土端塔壁主拉应力减少了17.3%;该桥所采用的组合索塔锚固区结构参数是安全、经济的.      

基于红外图像增强算法的混凝土内部缺陷检测研究

由于混凝土的不良导热性能,传统红外检测方法分辨率低、缺陷特征不明显.针对上述问题,研究了结合红外热像和增强图像算法的混凝土内部缺陷检测方法;开展了混凝土中不同深度、大小的缺陷的红外检测试验,并采用时域拟合与限制对比度直方图均衡算法相结合的方式对红外检测图像进行处理;对比了处理前后的热像图缺陷识别效果.试验结果表明:算法应用后缺陷识别所需温差从0.3℃降至0.1℃,边缘细节得到优化,提高了红外图像混凝土内部缺陷检测的精度和实用范围.该方法拓展了红外热像在混凝土无损检测中的应用范围.     

佳木斯大桥体外预应力试验研究

体外预应力加固技术是公路桥梁加固常常采用的一种技术。针对佳木斯公路大桥存在的实际病害,通过对自密实混凝土材料性能试验、振动对混凝土的强度影响试验、植筋锚固试验、锚固横梁承载力试验,制定了自密实混凝土、植筋锚固的施工工艺,验证了锚固横梁设计的可靠性,确保了加固施工的安全性。     

后装拔出法检测混凝土强度地区曲线试验研究

为了加强后装拔出法检测技术在黑龙江省内的推广应用,对影响后装拔出法检测混凝土强度的因素进行了分析,采用了哈尔滨地区常用的材料,根据混凝土试件拔出力及抗压强度的测试数据,建立了哈尔滨地区后装拔出法检测混凝土强度的测强曲线。     

抵母河特大桥回弹法检测混凝土强度专用测强曲线的建立

针对贵州喀斯特地质区的抵母河特大桥建立回弹测强曲线。通过对不同强度等级的混凝土试件进行抗压与回弹试验,根据最小二乘法原理,对混凝土强度和回弹试验数据进行统计和回归分析,建立了抵母河特大桥混凝土回弹法专用测强曲线方程,为本工程混凝土强度质量检测评定提供了可靠的依据。     

提高车辆安全带锚固点强度的方法研究

按照国家标准要求,对某型汽车座椅安全带进行强度试验,发现后排座椅安全带锚点处的后地板破裂.针对该问题,在ANSYS软件中建立了座椅安全带的有限元模型,通过有限元分析结果与试验结果的对比,证明有限元模型的可靠性.利用非线性有限元法对安全带锚固点的强度进行了研究,提出了一些可以提高安全带锚固点强度的方法.     

承秦高速公路高性能混凝土回弹法专用测强曲线的建立与应用

通过对不同强度等级的高性能混凝土试件进行抗压强度与回弹试验,根据最小二乘法原理,对混凝土强度和回弹试验数据进行回归和统计分析,建立了承秦高速公路高性能混凝土回弹法专用测强曲线方程,为本工程混凝土强度质量检测评定提供了可靠的推定依据。     

受力方式对活性粉末混凝土中钢筋黏结性能的影响

采用拔出和梁式两种试验方法,对比分析了在不同受力状态下变形钢筋与活性粉末混凝土之间的黏结性能.研究表明：两种受力方式下的试件均有活性粉末混凝土劈裂、钢筋拔出与活性粉末混凝土劈裂共同发生、钢筋拔出3种破坏形式;钢筋在活性粉末混凝土中的黏结应力-滑移曲线都可分为4个阶段,但不同受力方式下每阶段特征略有差异;两种受力方式下,黏结强度都随钢纤维掺量的增加而增大,当钢纤维掺量由0%增加到2.0%时,拔出试验的黏结强度增长28.25%,而梁式试验的黏结强度增幅达到58.61%;当活性粉末混凝土中不掺加钢纤维时,梁式试验的黏结强度要小于拔出试验,但掺加钢纤维后,要大于拔出试验.     

损伤混凝土构件中钢筋界限锈蚀量的研究

研究了混凝土的徐变和混凝土的非线性性质,研究损伤混凝土构件中钢筋界限锈蚀量,用有限元软件ANSYS对钢筋锈胀效应进行了非线性有限元分析.计算表明:保护层厚度与钢筋直径的比、混凝土的强度是影响混凝土保护层开裂时钢筋锈蚀深度(界限锈蚀深度)的重要因素.比值越大,界限锈蚀深度越大;混凝土的强度越大,界限锈蚀深度越大.     

软土地基抗拔桩极限抗拔力影响因素分析

抗拔桩的极限抗拔力是软土地基中抗拔桩设计的重要参数,为研究和分析抗拔桩极限抗拔力的影响因素,在国内外相关研究分析的基础上,结合上海火车南站抗拔桩静载试验实测数据,并通过ABAQUs有限元软件进行数值分析,研究了桩体弹性模量、桩长、桩径3种因素对抗拔桩极限抗拔力的影响。结果表明,桩体弹性模量对抗拔桩的极限抗拔力影响不大,而桩长、桩径的增加均能明显提高抗拔桩的极限抗拔力。     

水泥混凝土路面开裂机理探讨

运用损伤力学的基本原理探讨了水泥混凝土路面的开裂机理和破坏过程,在此基础上分析出了车辆荷载反复作用下路面的累积损伤加剧,断裂韧度降低。随着裂缝深度的逐渐增加,荷载在裂缝尖端造成的应力强度因子也越来越大,最终达到水泥混凝土路面失稳时的开裂韧度,路面板随即发生断裂破坏。     

埋入式H型钢桩-桥台节点受弯性能与承载力

为研究整体式桥台无缝桥中埋入式H型钢桩-桥台节点的受弯性能，通过建立节点的有限元模型，分析了桥台厚度、混凝土强度、钢桩朝向、埋深比、钢材强度和轴压比6个参数对节点受弯承载力和破坏模式的影响，并在此基础上，针对不同的破坏模式提出了节点受弯模型与承载力计算公式。研究结果表明:绕钢桩强轴弯曲的节点在埋深比小于2.0时发生桥台混凝土承压破坏，增大钢桩埋深比和混凝土强度等级可有效提高节点受弯承载力；绕钢桩强轴弯曲的节点在埋深比大于2.0时，或绕钢桩弱轴弯曲的节点在埋深比大于1.0时，发生钢桩屈服破坏，提高钢桩的钢材强度等级可提高节点受弯承载力；随着轴压比的增大，发生绕钢桩强轴屈服破坏的节点的受弯承载力明显降低，但轴压比对发生桥台混凝土承压破坏或冲切破坏的节点的受弯承载力的影响可以忽略；提出的节点受弯承载力计算方法能较为准确地预测不同破坏模式的埋入式H型钢桩-混凝土桥台节点的受弯承载力，计算值与有限元结果比值的均值和计算值与试验结果比值的均值为分别为0.981和0.941，因此，可用于该类型节点的受弯承载力计算和破坏模式分析；建议钢桩埋深不少于2.0倍桩宽与混凝土桥台厚度大于2.4倍桩宽，这样可有效避免桥台混凝土的承压破坏和桥台边缘混凝土的冲切破坏。      

带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩抗震性能

为研究不同连接方式装配式混凝土桥墩的抗震性能,进行了2根装配式混凝土桥墩（连接构造分别为钢管剪力键和灌浆套筒）和1根现浇整体式混凝土桥墩的拟静力试验,分析对比试件的滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化和耗能能力,采用ABAQUS通用程序建立有限元模型,并开展了有限元参数分析. 研究结果表明:3类桥墩试件水平荷载-位移滞回曲线较饱满,具有良好的抗震性能,均为整体压弯破坏,无明显的强度退化,累积耗能能力相近;在不同轴压比、长细比、混凝土强度和钢筋强度条件下,带钢管剪力键的装配式混凝土桥墩的水平峰值荷载和位移延性系数均优于传统灌浆套筒连接的装配式桥墩,提高幅值分别为4%～32%和8%～36%;轴压比、长细比、钢管剪力键嵌入深度和钢管直径是影响钢管剪力键连接的装配式混凝土桥墩抗震性能的重要参数.      

再生混凝土骨料包裹桩承载特性试验研究

采用再生混凝土骨料替换包裹碎石桩碎石芯料，形成一种新型地基处理方式——再生混凝土骨料包裹桩，以改善采用包裹碎石桩处理液化及软弱土地基时碎石强度未能充分发挥的问题.开展了模型试验，研究包裹长度、刚度及长径比对再生混凝土骨料包裹桩单桩承载特性和骨料破碎度的影响.研究结果表明：包裹长度为1倍～6倍桩径时，延长包裹长度可显著提高桩体承载力，包裹长度小于1倍或大于6倍桩径时，包裹长度对承载力改善不明显；包裹材料的临界刚度约为100 kN/m，当小于临界刚度时，增加包裹刚度能显著提高桩体承载力，大于临界刚度时，增加包裹刚度不再明显改善桩体承载力；再生混凝土骨料包裹桩桩长不变时，长径比大于10的桩体承载力较低，桩体主要在10～30 cm深度内产生不同程度的局部弯曲，长径比小于7的桩体承载力较高，桩体主要发生轻微鼓胀变形，无局部弯曲；混凝土骨料的破碎度与桩体能承受的极限荷载呈正相关，增加包裹长度、刚度及桩径均会增加芯料的破碎度.因此，进行再生混凝土骨料包裹桩单桩设计时应充分考虑包裹长度、刚度和长径比与芯料破碎度之间的关系，以获取最优设计方案.     

三向土工格栅变形及筋土界面特性试验研究

为探讨三向土工格栅的筋土界面特性,以三向土工格栅为研究对象,考虑0和90两种拉拔方向（分别记为TX_0工况和TX_90工况）的影响,开展了一系列室内拉拔试验。通过对格栅试样沿拉拔方向4个断面的位移进行监测,研究了三向土工格栅的拉拔力-拉拔位移关系、分段变形特性、三向土工格栅的筋土界面剪胀（缩）特性、平均摩阻力-相对位移特征以及拉拔方向对筋土界面强度参数的影响。研究结果表明:填砂压实度对三向土工格栅拉拔力和筋土界面剪胀（缩）特性的影响显著;法向应力越高,筋土界面剪缩性越大,而剪胀性越小,达到最大剪缩（胀）量所需的剪切位移也越大;筋土界面摩阻力的发挥是一个渐进的过程,呈弹塑性-软化特征;法向应力高于20kPa时,TX_0工况的筋土界面强度较TX_90工况更高。      

湿热环境下混凝土受酸雨腐蚀的试验研究

为了揭示酸雨环境下混凝土性能的劣化规律,分别配置p H1.5、p H2.5和p H3.5的3种溶液来模拟不同酸度的酸雨,在实验室自动喷淋装置中模拟降雨和加热干燥,采用干湿交替的试验方法对100个C40混凝土试件进行不同程度的加速腐蚀,得出不同腐蚀状态下混凝土外观、质量、中性化、抗压强度的变化规律。试验结果表明：随着腐蚀时间的延长混凝土的外观有不同程度的劣化,中性化深度不断加深。混凝土质量、抗压强度在p H2.5和p H3.5条件下都是先短暂地增大后逐渐减小,而在p H1.5条件下是一直递减。     

玄武岩纤维增强锚杆加固混合土室内拉拔试验研究

玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）质量轻、强度高、耐久性好,将该材料用作锚杆可有效解决传统钢筋锚杆的腐蚀问题,在恶劣环境下的工程建设中具有广阔的应用前景.本文以广泛存在于西南山区的崩坡积混合土为对象,通过室内拉拔试验研究了锚杆类型、锚杆直径、锚固长度以及灌浆体直径等因素对极限拉拔荷载和界面剪应力的影响,并对锚固体系的破坏模式以及应力分布规律进行了分析.研究结果表明：混合土中BFRP锚杆破坏模式均为沿灌浆体与土体界面的剪切破坏,BFRP锚杆与钢筋锚杆的抗拔承载性能基本一致,实际工程可以使用BFRP锚杆直接替代钢筋锚杆;BFRP锚杆拉拔荷载位移曲线呈三阶段形式,弹性临界荷载为极限荷载的20%～28%,试验条件下锚杆的极限承载力与锚固长度、灌浆体直径成正比关系;灌浆体环向裂缝使锚杆的轴向应力沿杆体呈单峰形式分布,同时使锚固段前部的应力集中程度降低;混合土中灌浆体直径越大则界面强度越低,直径从90 mm增大为110 mm,界面强度降低约8%.