基于碳化环境下地铁车站混凝土性能评估与寿命预测

通过对现场同条件养护试块力学性能、碳化性能和抗氯离子渗透性能的测试,评价车站混凝土结构在碳化环境下的耐久性能,并对车站顶板、底板和侧墙混凝土结构进行了使用寿命预测.结果表明:现场同条件养护试块的抗压强度和抗渗透性能满足设计要求,电通量值处于较低水平;不同配合比的混凝土抗碳化性能有一定差别,随着龄期的增长混凝土的碳化速度系数呈逐渐降低的趋势;碳化环境下地铁工程车站混凝土能满足100年的设计使用寿命.     

减震初期支护用钢纤维泡沫混凝土材料性能优化

为提高泡沫混凝土的强度,制备三因素四水平正交配合比的钢纤维泡沫混凝土试块;通过孔隙率测定试验和单轴抗压试验,分析并推导分别考虑试块材料的原生孔隙率和泡沫孔隙率对其相对抗压强度影响的关系式;通过劈裂抗拉试验,分析并归纳试块材料的抗压强度和钢纤维体积率对试块材料抗拉强度影响的关系式;通过扫描电镜试验,发现试块材料的原生孔隙与泡沫孔隙的形态差异;通过三维复合式衬砌隧道模型在典型地震波荷载作用下的最大主应力模拟分析,对钢纤维泡沫混凝土初期支护的减震性能进行测试。结果表明：当总孔隙率一定时,相对抗压强度随泡沫孔隙率增大而减小,但随原生孔隙率的增大而增大;钢纤维泡沫混凝土的抗拉强度与其抗压强度和钢纤维体积率呈正比例线性关系;原生孔隙和泡沫孔隙对抗压强度的影响程度不同,须分类考虑二者对抗压强度的影响;水胶比为0.35、密度为1 550 kg·m-3、纤维体积率在0.9%～1%之间、水泥硅灰质量比为6∶4～9∶1之间的混合料可满足初期支护强度要求;钢纤维泡沫混凝土初期支护相比普通初期支护,减震率在26.1%～42.8%之间。     

普通混凝土落锤冲击动态力学性能试验研究

为研究普通混凝土材料的动态冲击力学性能,利用改进的落锤冲击试验装置,对C30混凝土圆柱体进行低速冲击试验。为降低落锤冲击惯性效应并获得稳定的加载速率,试验采用不同厚度的橡胶或海绵作为波形整形材料;采用20 mm厚橡胶时可消除惯性力影响,延长加载时间,使试件纵向应力趋于均匀分布,并实现恒定速率加载。试验结果表明:冲击荷载下混凝土破坏形态与静载下相同,动态增大系数(DIF)、极限应变与吸收能量随应变率增加而增加,在本文试验参数范围内应变率对混凝土应力-应变曲线形状影响较小。对已有混凝土动态力学性能试验结果进行统计和对比,验证了CEB2010规范公式偏于保守地描述了DIF与应变率的关系,且本文的研究结果填补了应变率10-1/s~100/s范围内试验数据。     

无损检测技术在混凝土工程中的应用

混凝土是现代建筑工程中最主要的结构材料之一。由于混凝土通常是在工地进行配料、搅拌、成型及养护 ,所以每一个环节稍有不慎 ,便会影响其质量 ,甚至危害整个结构的安全。因此 ,加强对混凝土的质量监控已成为建筑工程技术人员所面临的重要课题之一。无损检测技术在混凝土施工质量控制及事故处理和老建筑物鉴定方面 ,具有常规标准试块破坏实验所无法比拟的优点。所以 ,它已成为混凝土测试技术体系的重要分支 ,而且是建筑工程测试技术的重要发展方向。1　无损检测技术的特点与常规标准试块破坏实验相比 ,无损检测技术具有以下优点 :(1)不破坏…     

模拟酸雨浸泡对CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆力学性能影响

模拟不同浓度酸雨浸泡CRTSⅠ型板式无砟轨道CA砂浆试块;从试块原材料及配合比、制作和单轴压缩试验方面论述和分析;从抗压强度、弹性模量和酸液浸泡后与试块外观变化方面进行试验分析,研究试快抗压强度和弹性模量的变化规律,并对其力学性能变化机理进行理论分析。     

含水量对隧道衬砌混凝土耐火性能影响试验研究

火灾对特长公路隧道衬砌混凝土产生不同程度的损伤,含水量对隧道衬砌混凝土的耐火性能影响较大。对3种不同含水量的混凝土标准试块分别在不同的温度条件下(200,400,600,800,1 000℃)恒温加热5 h后静置冷却,测量其残余抗压强度和劈裂抗拉强度,并与常温下试块的强度进行比较。研究结果表明:高温下混凝土试块爆裂的频率和损伤程度随含水量的升高而加大,混凝土中水分加剧了混凝土耐火性能的劣化;C25混凝土发生爆裂的温度范围为500～600℃,爆裂的临界含水量为6%～8%。此结果可为火灾后隧道衬砌结构的鉴定、修复与补救提供参考。     

4130阀体材料质量影响因素的探究

两组不同原始状态的试块在不同公司进行热处理,通过对材料缺陷、金相组织及力学性能的检测,进而得出4130阀体材料在锻造成型及热处理的过程中,对其质量产生影响的因素。结果表明:4130阀体材料锻造成型后,材料的性能可以在不改变塑性的同时其抗拉强度及屈服强度均有所提高;热处理设备、淬火液质量以及人工因素均会对热处理质量产生影响。     

基于图像识别的隧道衬砌混凝土质量追踪技术可行性研究

为提升高海拔地区铁路隧道衬砌混凝土质量控制水平,采取信息化手段结合物联网唯一性标识,实现混凝土从原材料进场、配合比设计、混凝土生产、出厂检验、混凝土运输、施工现场见证取样以及试验室检测的全生命周期质量追踪,打破混凝土拌合站—工地项目现场—工地检测试验室的数据孤岛状况。混凝土试块作为质量检测样品实体,在取样见证过程中,原本缺乏有效的数据追踪手段,通过植入物联网唯一性标识（二维码标识）,实现样品实体的电子身份标注和基于物联网标识的图像识别技术,有效衔接现场预拌混凝土取样到试验室检测2个流程,保障该批次混凝土拌合物—该批次混凝土试块—混凝土试验检测报告的唯一对应,杜绝漏检、少检、错检等问题。同时,混凝土检测结果可以通过唯一性标识编号达成数据及时可查,对不合格试块的实时反馈追踪。     

高温作用后混凝土强度与变形试验研究

对86个混凝土试块在常温～1000 ℃范围内温度作用后，进行了强度与变形试验和理论分析工作，主要包括混凝土抗压强度、抗拉强度、轴心抗压强度及弹性模量等几个方面．探讨了高温作用后混凝土强度和变形的变化规律，着重分析它们与作用温度的相互关系，并建立简明的数学表达式．     

高温作用后混凝土强度与变形试验研究

对86个混凝土试块在常温～1000℃范围内温度作用后，进行了强度与变形试验和理论分析工作，主要包括混凝土抗压强度、抗拉强度、轴心抗压强度及弹性模量等几个方面．探讨了高温作用后混凝土强度和变形的变化规律，着重分析它们与作用温度的相互关系，并建立简明的数学表达式．     

活性掺合料对再生混凝土耐久性影响

由于再生集料本身具有一些天然缺陷,导致再生集料配制的混凝土综合性能较同级配普通混凝土差,而矿渣、粉煤灰等活性掺合料可以改善混凝土的物理力学性能和耐久性能.本课题采用再生粗集料以不同比例取代天然集料的同时,用矿渣、粉煤灰等活性掺合料等量取代水泥,研究掺活性掺合料再生混凝土的力学性能和耐久性能.实验结果表明,随再生集料用量增加,混凝土的物理力学性能和耐久性能有所下降,但掺加一定量的活性掺合料可以明显改善再生混凝土的耐久性能.采用合适掺量的矿渣可以配制出坍落度为180 mm,28 d强度达50 MPa以上,各种耐久性能指标均达到基准混凝土技术指标的再生集料混凝土.     

混凝土早期约束收缩开裂机理及试验研究

现浇混凝土结构早期开裂是工程中存在的普遍现象,裂缝对建筑物的正常使用、耐久性及结构安全都会产生不利影响。现有混凝土结构裂缝控制的失效准则是基于强度条件的失效准则,本文以断裂力学理论为基础,建立混凝土结构早期约束收缩开裂机理模型,提出早期约束收缩开裂的预测方法及具体步骤。在断裂模型中,应力强度因子及裂缝尖端张开位移试验室测定方法具有明显的尺寸效应,本文基于BP神经网络模型提出断裂参数的预测方法,采用改进型环形收缩试验验证模型的合理性,结果表明本文建立的混凝土早期约束收缩开裂理论模型对结构早期开裂时间的预测结果与试验结果有很好的一致性。     

大跨度中承式铁路拱桥缓冲限位耗能装置研究

为研究适用于大跨度中承式铁路拱桥的限位减震耗能装置,保证高速列车的行车安全。基于弹塑性力学、材料力学等计算理论,建立大跨铁路桥梁缓冲限位耗能装置的简易设计方法,并运用MATLAB软件开发相应的设计软件。以郑万高铁某大跨中承式拱桥为工程背景,开展该桥限位耗能装置的关键设计参数研究,并利用ANSYS建立装置实体有限元模型,分析其力学性能及滞回耗能曲线。研究结果表明:建立的缓冲限位耗能装置简化设计方法正确,设计过程简便;设计的装置能够较好地控制列车牵引制动力引起的梁端位移,满足高速铁路对行车安全的要求。     

车辆动载作用下结构参数对水泥混凝土路面力学性能的影响

FWD能较好地模拟动荷载的作用,在对FWD动态弯沉盆的特性分析的基础上,以ANSYS有限元计算软件为工具,对FWD荷载作用于纵缝板边缘中部、板角、板中位置时的动力特性进行了模拟,得到了不同结构层厚度和材料强度的水泥混凝土路面结构在标准动荷载作用下的层间应力以及路表弯沉的变化规律,研究成果为水泥混凝土路面结构设计、了解路面结构在动载作用下的力学响应提供了理论依据和参考。     

施工期混凝土时间效应数值分析

推导并且建立了混凝土徐变的应力-应变-时间耦合本构关系的全量型数值迭代模型及其算法.采用该方法对偏心柱和简支梁进行数值计算,计算结果与试验值吻合较好,表明该算法可以满足混凝土构件收缩徐变的分析要求.     

高温下高强高性能混凝土性能劣化的表征方法

介绍了有关高温作用下混凝土性能劣化测试方法,包括混凝土建筑构件耐火性能的测试标准,国内外学者对混凝土高温爆裂的测试方法以及高温后混凝土损伤的红外热像法与色彩图像分析法。提出从机理方面寻找科学与全面的方法定量评价爆裂程度;红外热像法和色彩图像分析高温下混凝土损伤是无损检测技术的新发展方向。此外,设计简便可靠的混凝土高温性能测试方法,以现有成熟的物理力学与无损检测技术作为评价指标是必要的。     

单边扩帮特大跨公路隧道开挖稳定性分析

通过现场试验、理论分析及数值模拟计算,对深圳横龙山北隧道右线喇叭口扩帮段的围岩力学参数和动态施工力学进行研究,对扩挖修帮段进行深部位移监测得到反挖修帮造成的拱顶下沉和洞周水平收敛的实测数据,并基于神经网络BP模型反演隧道围岩力学参数.采用有限元软件对横龙山北隧道右线喇叭口扩帮段建立三维有限元模型,分析隧道各开挖阶段对地表沉降的影响以及研究隧道各开挖阶段对隧道拱顶、拱脚和竖墙脚各点应力的影响.     

自密实混凝土梁长期变形的灰色动态拓广模型预测

采用灰色系统模型以及灰色动态拓广模型考虑荷载持续时间对混凝土徐变的影响对6根自密实混凝土梁的长期变形进行预测研究。结果表明:采用灰色动态拓广模型所得结果与试验结果较吻合,该法具有计算简单、预测精度高且不需要大量的试验数据等特点,能方便地用于实际。     

基于正交设计的岩体力学参数灵敏性分析

针对岩土工程弹塑性位移反分析参数多、难度大的问题,就如何有效、合理地确定岩体的力学参数,进行工程设计和反演分析至关重要。灵敏系数在理论上虽然可用于判断位移对参数的灵敏性,但在实际工程中,结构状态函数很难用显式表示。故针对这一问题,结合地下洞室开挖的实际工况,采用FLAC”软件分析拱形洞室开挖过程中产生的拱顶竖向位移和拱角水平位移,应用正交表和方差分析的方法,分别进行模拟试验方案的确定和计算结果分析,实现位移对岩体力学参数灵敏性的分析研究,从而确定了关键反演参数。     

断裂力学在轨道车辆结构寿命预测中的应用

轨道车辆结构在服役过程中难免会产生缺陷。为确保含缺陷车辆结构的运行安全,文章引入针对缺陷的断裂力学疲劳分析方法和结构完整性评估标准BS 7910,介绍了其特点,并阐述了基于BS 7910标准对含缺陷车辆结构进行寿命预测的关键环节。根据预测结果,可指导运维单位对结构制定维保策略。