多年冻土地区路基冻胀变形分析

首先模拟气候因素变化过程,得到不同时期冻土路基温度场分布,温度场随时间的变化可以反映出冻结相变区的变化,然后考虑土体体积力和土体冻结相变产生的冻胀力,采用考虑拉破坏的热弹性力学方法,分析得到多年冻土地区路基变形分布和演变规律;在此基础上,对冻土路基纵向裂缝的成因进行研究,揭示出冻土路基纵向裂缝主要出现于路面中部及路面靠近路肩部位,这与实际情况是相符合的。进一步的分析表明:采用低冻胀性的土填筑路基,如采用碎石土填筑,对于降低冻土路基冻胀变形及防治纵向裂缝病害是有效的。     

多年冻土地区路基纵向裂缝影响因素

根据青藏公路纵向裂缝现场勘察和形成机理分析,认为导致路基纵向裂缝的主要原因是路基边坡坡脚下融化区的产生及发展。通过非线性弹塑性有限元分析,研究了融化深度、融化区位置和融化区切入长度对纵向裂缝形成的影响规律。研究结果表明：随着融化深度不断加深,纵向裂缝产生的可能性增加,且规模逐渐增大,但并不影响裂缝产生的位置;融化区切入长度不同,纵向裂缝产生的位置不同,纵向裂缝的规模也不同;在所有切入长度中,存在一个临界长度,此时纵向裂缝的规模最大;随着融化区中心位置不断向路基中心移动,路基纵向裂缝呈现出复杂的变化现象,融化区中心位置影响路基纵向裂缝是否产生及其产生的位置。     

青藏公路多年冻土段纵向裂缝的分布规律及形成机理分析

通过对青藏公路多年冻土路段纵向裂缝的形成条件和影响因素的调查,根据裂缝形成的路基高度、建设历史、冻土类型、路基坡向和路基排水等条件探讨纵向裂缝的分布规律,依据裂缝的形成条件、影响因素、形态特点和变形特征进行形成机理分析,认为纵向裂缝的形成和分布与多年冻土融化、季节活动层冻融过程密切相关,路基过高、地表积水等因素也是裂缝产生的重要影响因素。研究可为纵向裂缝的工程防治提供参考依据。     

钢筋混凝土梁裂缝宽度试验与计算方法

为了建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,对28根钢筋混凝土梁进行试验,分析了配筋、保护层厚度和截面高度变化对钢筋重心水平对应的梁侧面的裂缝间距和裂缝宽度的影响规律;确定了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征;提出了以纵向受拉钢筋直径和间距为变量的纵向受拉钢筋有效影响区的计算方法;改进了平均裂缝间距及最大裂缝宽度的计算模式,并将计算值与实测值进行了比较。结果表明:建议的公式精度较好,使最大裂缝宽度的计算更为合理,适用于大保护层和高截面的钢筋混凝土梁。     

隧道衬砌环向裂缝的成因分析及预防建议

环向裂缝是隧道衬砌表面最常见的裂缝形式,应予以重视。环向裂缝的成因,追根溯源,是衬砌混凝土纵向收缩受到约束而产生的应力,大于混凝土的抗拉强度;因此准确地计算衬砌混凝土的收缩应力,对于预防环向裂缝具有非常重要的意义。目前,计算衬砌的收缩应力普遍沿用了王铁梦提出的简化算法;现在该法的基础上,结合隧道环向裂缝的分布规律,尝试了两项改进:补充了反映衬砌断面曲率的参数;将所有变量表述为时间的函数,既可提高取值精度,也能反映应力变化。现通过算例及分析,总结了环向裂缝的技术特点,提出了预防环向裂缝的建议,可供隧道设计与施工参考。     

道路扩建工程路面纵向裂缝产生和发展主要模式分析

拓宽的道路在开放交通后一段时间内,常会出现沿路线方向的纵向裂缝。有限元方法模拟差异沉降对路面结构影响分析表明,路面纵向裂缝产生的主要模式是水泥稳定碎石层上部最先破坏,产生微裂缝。随后,路面结构在差异沉降、交通荷载、温度变化影响下,裂缝的发展模式变得更复杂,常是几种因素的耦合作用导致路面层开裂。差异沉降型裂缝发展模式是由路面层顶自上而下发展,最终与水泥稳定层中的裂缝贯通,产生张拉破坏;荷载型裂缝发展模式由已经开裂的半刚性水泥稳定层,逐渐向上发展,导致沥青路面层开裂的剪切破坏;温度型裂缝发展模式是由温度变化引起材料收缩变形,以张拉破坏为主,裂缝发展由水泥稳定层中的微裂缝向上发展,引起沥青路面层开裂。     

预应力混凝土连续箱梁桥施工过程底板开裂原因分析

某桥为(78.5-120+61.5)m三跨预应力混凝土连续箱梁桥,箱梁悬臂浇筑过程中,前期已完工的箱梁底板均存在纵向裂缝.为分析箱梁节段施工过程中箱梁底板产生纵向裂缝的原因,对该桥进行裂缝普查和无损检测,并采用ANSYS软件建立箱梁实体有限元模型进行分析.结果 表明:箱梁底板共109条裂缝,均为纵向裂缝;箱梁无损检测所...     

水泥混凝土路面裂缝产生的原因及防治

裂缝是水泥混凝土路面长期存在的病害，裂缝产生后逐渐扩大，最终导致路面破坏。裂缝的形式可分为五大类，即：板中部横向裂缝，胀缝边缘裂缝，龟背状裂缝，板中部纵向裂缝和其他裂缝，各种裂缝有其各自的生成原因。在分析原因的基础上制定预防措施，在施工中付诸实施，取得显著效果。对已经产生的裂缝，针对不同情况采取相应的处理方法补救。     

软基路段水泥稳定碎石基层裂缝处治方法

为减少软基路段水泥稳定碎石基层裂缝的危害,以佛山"一环"北线某些路段在水泥稳定碎石基层养护期间出现的大规模横、纵向裂缝为研究对象,从地质条件、软基处理情况及外部环境变化等角度对水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因进行了分析,提出了相应的处治措施,并用后续变形数据对处治效果进行了评价。研究结果表明:再堆载对软基路段基层裂缝区段的处理有较好的效果;处理软基旧路加宽路段时,建议采用复合地基进行处理,以避免清淤换填过程中的侧向位移和地应力释放引起的纵向裂缝;为减少差异沉降引起的横向裂缝,必须尽量减少软基路段处理方式的交替。     

软基路段水泥稳定碎石基层裂缝处治方法

为减少软基路段水泥稳定碎石基层裂缝的危害,以佛山"一环"北线某些路段在水泥稳定碎石基层养护期间出现的大规模横、纵向裂缝为研究对象,从地质条件、软基处理情况及外部环境变化等角度对水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因进行了分析,提出了相应的处治措施,并用后续变形数据对处治效果进行了评价.研究结果表明:再堆载对软基路段基层裂缝区段的处理有较好的效果;对于软基旧路加宽路段,建议采用复合地基进行处理,以避免清淤换填过程中的侧向位移和地应力释放引起的纵向裂缝;为减少差异沉降引起的横向裂缝,必须尽量减少软基路段处理方式的交替.     

纵向裂缝对预应力空心板桥承载力影响分析

既有预应力混凝土空心板桥梁底纵向裂缝是一种较为常见的病害现象,为了分析纵向裂缝对全桥受力性能的影响,从而指导对类似桥梁的养护和加固,对某先张法预应力混凝土空心板连续梁桥进行了正常运营设计荷载下的静力试验及理论分析。结果表明:静力荷载作用下各空心板的静力指标均满足实验规程的要求,纵向裂缝对空心板桥正常运营设计承载力的影响很小;实测梁体横向分布影响线与未开裂截面的理论值较为接近,纵向裂缝对桥梁整体工作性能影响较小;荷载作用下,梁底纵向裂缝开裂两侧剪切效应不明显,对空心板抗扭性能影响较小。     

连续刚构箱梁桥腹板开裂原因分析

针对可能造成某预应力混凝土连续刚构箱梁桥腹板斜裂缝的几种主要因素进行了敏感性分析,同时对平面杆系计算时无法考虑的箱梁横向受力的不利影响,采用MidasFEA进行了空间受力分析.分析指出纵向、竖向预应力有效性的降低及活载超载是造成腹板斜裂缝的主要原因之一;在计算腹板主拉应力时考虑箱梁横向受力引起的竖向拉应力的叠加效应会使腹板内侧某些区域的竖向压应力完全被抵消,进而导致腹板出现斜裂缝;同时指出箱梁内外温差变化,是产生竖向拉应力的主要因素.     

董志黄土塬地区浅埋隧道施工地表纵向裂缝发展时空规律研究

为了避免地表纵向裂缝对黄土隧道工程的安全产生危害，依托于甘肃省庆阳市境内董志黄土塬地区浅埋铁路隧道工程，针对浅埋黄土隧道施工地表纵向裂缝发展的时空规律开展研究。通过对现场地表纵向裂缝发育情况的调查，结合室内计算机数值模拟计算，分析裂缝的形成原因，并根据裂缝成因整理模型土体中纵向裂缝发展状态的确定方法。在对不同隧道埋深工况下地表纵向裂缝的发展状态和不同时间点中地表纵向裂缝的发展状态进行分析后，得出地表纵向裂缝发展的空间规律与时间规律，最后总结形成浅埋隧道施工地表纵向裂缝发展时空规律，并提出减少地表纵向裂缝的防控措施建议。     

玄武岩纤维筋连续配筋复合式路面荷载应力分析

运用 ABAQUS 有限元软件,建立了基于弹性地基双层板模型和裂缝模式下的玄武岩纤维筋连续配筋复合式路面荷载应力有限元模型,提出用粘结单元定义裂缝接触面的法向和切向接触本构行为,即用裂缝剪切刚度来模拟裂缝间的嵌锁作用。通过分析确定了不同裂缝间距下复合式路面的临界荷位---纵向自由边中部,并比较了 BFRP筋和钢筋两种配筋条件下混凝土板应力随 AC 层厚度、CRC 层厚度、筋位置、配筋率及裂缝剪切刚度的变化规律。计算结果表明,2种配筋条件下混凝土板应力值随参数变化规律相似,应力值基本相等,这为 BFRP筋应用于 CRC ＋AC 复合式路面提供了理论依据。     

CRC+AC复合式路面荷载应力分析

针对CRC+ AC复合式路面结构的特点和现有研究的不足,运用力学理论和有限元法,建立了基于裂缝模式的CRC+ AC复合式路面的有限元模型,确定了不同裂缝间距下CRC+ AC复合式路面的临界荷位,分析了模量、配筋率、配筋位置等因素变化下,结构层厚度与CRC层最大主应力之间的关系.研究结果表明:临界荷位可能出现在横向裂缝边缘的中部和纵向自由边中部；AC层的模量增加40％左右与AC层的厚度增加1 cm作用基本等效；CRC层的模量减少8.5％左右与板厚增加2 cm的作用基本等效；配筋位置对板内荷载应力的影响不大,建议布筋位置在CRC层的1/2处；基层的模量和厚度对荷载应力的影响较大,模量增加25％板内荷载应力约减小4％.研究结果可为CRC+ AC复合式路面的合理设计提供参考依据.     

青藏公路路基纵向裂缝病害及其发生规律

路基裂缝病害是青藏公路上继沉降以后的第二大类型路基病害,此种类型的病害与公路左右两侧的太阳辐射差异密切相关。病害统计结果表明,发生在阳侧的路基纵向裂缝有22.5条,占总裂缝条数的70.0%,占路基纵向裂缝总长度的65.0%;其次,从病害发生路段的道路走向来看,路基纵向裂缝病害主要发生在走向为S90°、W S60°、W S30°、EW 0°和ES60°的路段,在走向为ES30°的路段上仅发生1条路基纵向裂缝。路基纵向裂缝与走向间的这一关系主要与高原上特殊的太阳辐射日变化规律和青藏公路主体走向有关。     

近水平红层边坡变形破坏的力学机制分析

对水平砂泥岩互层状岩体的受力变形进行分析的结果表明,在上覆岩层自重的作用下,砂泥岩因在水平方向产生不协调的应变而在交界面处产生一对作用力与反作用力,对砂岩为拉应力;对泥岩为压应力。近水平红层边坡,对砂岩的拉应力作用在边坡中部产生拉裂缝,这种拉裂缝逐渐向坡体上部扩展,直至贯通出露地表,成为降水入渗通道,容易产生平推式滑坡。     

箱梁底板纵向裂缝对结构力学性能的影响研究

混凝土箱梁桥作为大中桥的主要桥型之一在中国应用广泛,具有诸多优点,但底板纵向裂缝是这种桥型最常见病害之一,对结构耐久性影响显著。该文采用数值方法,通过引入弥散裂缝模型和混凝土受拉软化模型研究了底板纵向裂缝的长度、深度和数量对箱梁整体受力性能的影响。结果表明:裂缝对所在跨的应力和挠度有一定的影响,而对其临跨影响不大;当纵向裂缝贯通箱梁时,对箱梁的受力性能影响较大;随着裂缝长度的增加,箱梁挠度持续增大;与裂缝的长度和深度相比,纵向裂缝的数量对箱梁的整体受力影响相对较小,但对底板的应力影响较大。     

反复加载下实桥预应力混凝土空心板纵向开裂行为试验研究

预应力空心板在我国公路桥梁中有广泛应用,本文通过30 m跨径实桥空心板的反复加载试验发现纵向裂缝一般首先出现在构件有缺陷的部位,试验数据表明在荷载和裂缝宽度较小的裂缝开展初期,纵向裂缝宽度发展受循环加载荷载及次数的影响不明显;而当荷载和裂缝宽度增大到一定程度时,纵向裂缝宽度随荷载水平的增加而明显增加.研究结论对于掌握空心板桥梁在反复荷载作用下的纵向裂缝开裂行为及其损伤累积规律、对于认识桥梁性能变化过程有重要参考意义.     

硬质地基上干坞坞口模袋砂围堰变形空间效应及其方案优选

为了探索硬质地基上干坞坞口模袋砂围堰变形的空间效应及合理的平面布置方案,以广州洲头咀沉管隧道轴线干坞坞口模袋砂围堰工程为背景,借助数值手段建立围堰三维有限元模型,明确了干坞内降水工况下围堰空间条件下的水平向变形规律,并结合现场实测数据进行了验证,同时对多折角U形和两直角U形2种围堰平面布置方案进行了对比。结果表明:1)降水工况下,模袋砂围堰纵向不同位置的水平向变形规律不同,将围堰变形视为平面应变问题存在缺陷;2)围堰存在类似于基坑的空间效应,其本质源于围堰自身平面布置导致的系统刚度差异;3)围堰顶部斜裂缝产生的原因是围堰角部与中部系统刚度不同,差异变形的存在导致了裂缝的发育;4)多折角U形围堰布置方案优于两直角U形布置方案,前者对空间效应的利用更为充分。