新材料—土工合成纤维土

一、前言到目前为止,土工织物主要用作铺垫材科,而没有实际应用到三维结构物中,然而,土工合成纤维土技术恰恰可以应用到三维结构物中。这是一种砂土材料掺入连续不断的合成纤维对土体进行加固的一种方法。实现连续纤维同粒状材料混合的研究是土工织物技术发展的结果。从1979年开始,法国道桥中心研究所主持了土工合成连续纤维加固粒料砂土的研究,试验主要在鲁昂道路试验中     

复合材料与汽车（三）

缠绕成型工艺和技术。缠绕成型工艺（Filament Winding）是在控制纤维张力和预定线型的条件下，将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按照一定规律连续地缠绕到相应于制品内腔尺寸的芯模或内衬上，然后在室温或加热条件下使之固化、脱模，获得一定形状汽车复合材料制品的工艺。     

京沪高速铁路可液化砂土地基加固方法研究

京沪铁路是我国拟建的第一条时速高于300 km的高速铁路,沿线可液化砂土对铁路路基具有一定的潜在危害,需要进行加固。文中分析了砂土液化机理并对现有加固方法进行了总结,并对京沪高速铁路可液化砂土地基加固方法的可行性进行了研究探讨,提出了相应的地基加固方法。     

钢纤维增强聚合物缠绕混凝土墩柱的力学性能

为了确定钢纤维布缠绕混凝土柱的加固效果,以钢纤维增强聚合物(SFRP)材料和碳纤维增强聚合物(CFRP)材料分别缠绕的混凝土柱试件为研究对象,利用万能试验机测试其轴向抗压强度、峰值应变与位移延性系数,研究钢纤维布缠绕混凝土柱的力学性能。结果表明:钢纤维布加固效果显著优于碳纤维布,钢纤维布加固素混凝土柱与钢筋混凝土柱可使其抗压强度分别提高89%与44.7%,钢纤维布加固素混凝土柱与钢筋混凝土柱的峰值应变分别提高262%与157%,钢纤维布加固钢筋混凝土柱的位移延性系数提高152%。     

砂土覆盖型岩溶地层盾构隧道施工地面注浆加固实例分析

隧道沿线溶洞的加固处理是岩溶地层中盾构隧道施工的关键。以广州地铁某区间盾构隧道施工为背景,论述砂土覆盖型岩溶地层中盾构隧道施工面临的主要工程地质风险;由溶洞处理流程入手,从溶洞处理判断标准、注浆填充方案、注浆材料选择以及注浆加固效果检验等方面详细介绍盾构隧道施工中通过地面注浆加固进行溶洞处理。同时,对监测区间内溶洞注浆加固效果以及隧道掘进引起的地面、房屋沉降情况进行监测分析。研究结果表明： 溶洞注浆加固效果良好,隧道掘进造成的地面房屋沉降变化平稳,地面注浆加固处理在砂土覆盖型岩溶地层盾构隧道施工中具备一定的工程适用性。     

塞内加尔天然砂土的工程性质及应用研究

选择塞内加尔某公路项目沿线的7种天然砂土开展材料性质试验,按照相关规范要求进行土质工程分类,给出用于公路工程的使用建议。结果表明:塞内加尔天然砂土塑性指数为5.5～8.8,属于低塑性土;主要化学组成为石英,平均含量可达98.6 %;根据法国标准可将7种天然砂土划分为B1,B5s两大类,采取相应措施后可用于路基填筑。研究成果对于塞内加尔公路建设具有一定参考价值。     

水泥混凝土路面GFRP传力杆的优化设计

提出了水泥混凝土路面荷载传递效率新指标,给出了荷载传递效率η的定义,并以此系数作为评价GFRP传力杆传荷性能的标准。探讨了不同的纤维体积含量对各向异性GFRP传力杆等效三维模量的影响。采用Abaqus有限元软件,建立GFRP传力杆在车轮荷载作用下的全路面模型,首次从微观角度分析GFRP传力杆在不同纤维缠绕角度和纤维体积含量下对路面弯沉量、混凝土传力杆界面的最大拉、压应力以及单根传力杆传递的最大剪力值的影响,并给出了GFRP传力杆的纤维缠绕角度和纤维体积含量较优值。结果表明:在标准轴载作用下,GFRP传力杆较优的纤维缠绕角度为45°,较优的纤维体积含量为0.65。     

采用高强度钢和高性能混凝土的新型公路桥梁设计

以高强度钢材、混合梁及超高性能纤维增强混凝土(UHPFRC)板设计的新型双梁桥为实例。该桥梁的设计根据欧洲规范进行校核。这种混合梁的设计在很大程度上得益于欧洲规范,这是由于法国现行的规范中不允许出现钢屈服,所以这种混合梁在法国桥梁中从未出现过。S460和S690两种规格钢材的运用,不仅减轻了上部结构的重量,同时对桥梁的墩台和基础设计有着积极的影响,而且也保护了自然资源。其资产负债经济表显示,用这种材料建成的桥梁钢材重量减少达40%,整体上部结构重量减少25%。     

挤密砂桩加固高速公路软基的现场试验研究

通过在广贺高速公路北江特大桥桥头设置软基试验段,对挤密砂桩加固软基处理进行标贯、静力触探和监测等试验,对挤密砂桩抗砂土液化和加固效果方面进行研究,根据得出的数据进行分析,总结了挤密砂桩在处理砂土液化及软土地基处理方面的一些主要效果及特点。     

EPS颗粒混合轻质土在高速公路中的施工技术及应用

钱江通道南接线工程在浙江省内首次将EPS颗粒混合轻质土应用于高速公路建设,在国内也是首次将粉砂土作为EPS原料土,达到了良好的施工效果,取得了一些施工经验。EPS颗粒混合轻质土因其轻质、高强、经济的特点,在高等级公路建设中具有推广应用的价值。     

FRP加固混凝土结构抗剪承载力的用量分析

在综合分析了国内外关于外贴纤维加固钢筋混凝土斜截面抗剪承载力计算方法的基础上,分析不同纤维用量对抗剪承载力的影响。在保证纤维加固效果的情况下,根据纤维对加固钢筋混凝土梁抗剪承载力提高率为评估参数,引入最佳纤维用量系数,分析表明:虽然纤维加固后的梁的抗剪承载力与剪跨比和粘贴角度有关,但最佳纤维用量系数与剪跨比和粘贴角度无关,而与所采用的纤维厚度、纤维弹性模量和混凝土抗拉强度有关。在此基础上,考虑不同纤维粘贴间距,采用不同的纤维材料下建立了适用于梁式构件的最佳纤维宽度计算公式。同时考虑纤维抗剪加固钢筋混凝土梁时不发生斜压破坏,而引入最大纤维用量系数,并分析了纤维粘贴角度与剪跨比对最大纤维用量系数的影响。     

不同材料环向缠绕加固混凝土墩柱抗震性能比较研究

通过对连续玄武岩纤维丝束、钢丝绳及碳纤维布缠绕加固混凝土墩柱抗震性能的对比试验,研究不同材料种类及用量对加固效果的影响,结果证实连续玄武岩纤维丝束及钢丝绳两种材料缠绕抗震加固的有效性,而这两种材料较碳纤维布具有更好的性价比,同时,介绍了国内外最新发展起来的一些墩柱加固技术,对各种加固技术的优缺点及适用条件进行了比较分析。     

饱和砂土的液化机理及处理实践

饱和砂土在动力荷载作用下易发生液化而丧失承载能力,使路基填土遭受大规模的破坏。从饱和砂土的液化机理及其影响因素出发,结合山西省某高速公路采用碎石挤密桩对地震液化砂土层进行处理的实践,对加固前后土体各项物理力学指标进行了对比分析。     

基于硬化泥膜的填舱换刀技术研究

为了解决砂土地层盾构刀盘换刀作业面易涌水、涌砂进而导致作业面失稳坍塌问题,采用水泥砂浆和膨润土浆液组成的混合浆液在土舱压力作用下,通过刀盘开口向砂土地层渗透,经固化后在原有稳定泥膜的基础上形成新型混合泥膜,在利用风镐清除土舱内硬化混合浆液的同时,保留刀盘前段形成的混合泥膜,即可进行盾构刀盘换刀作业。通过在广州某地铁盾构施工项目中的应用,表明本施工技术能为砂土地层盾构换刀提供高效且安全的解决方案。     

纤维在聚合物基摩擦材料中的应用

详细介绍了聚合物基摩擦材料中所使用的纤维的种类、基本特性和应用情况,较系统地分析了多种纤维混合使用的效果。最后指出纤维在摩擦材料中的使用存在两大趋势:一是具有合适性价比的高性能纤维将在摩擦材料中得到广泛应用;二是将大量使用混杂纤维,因其对降低制品成本、改善材料性能具有明显效果。     

旋喷桩在神木北站机务整备检查坑地基加固中的应用

本文介绍铁－院西安分院岩土队在神塑铁路神木北站机务段整备场检查坑地基加固中采用旋喷桩的施工设备、工艺、设计要求、成桩试验以及质量保证体系等，说明旋喷桩法在西北干燥砂土的地基加固中是经济合理的施工方法。     

用离散元法研究锚索锚杆联合加固边坡的机理

采用离散单元法深入研究了高陡岩石边坡在未加固、锚杆加固、锚索加固和长锚索短锚杆联合加固情况下,边坡岩体中的塑性区和应力场分布特征,从力学机制上阐述了长锚索短锚杆联合加固高陡岩石边坡的机理。结果表明:锚索锚杆联合加固边坡,能改变岩体较大范围内应力场分布,减少应力集中的区域和降低应力集中程度;在锚索间布置的锚杆,强化了局部的岩体强度,使得形成的“加固梁壳”更有利于坡体稳定。     

基于固化剂稳定细砂土的路用性能研究

为研究土体中掺入土壤固化剂后的加固效果,评价土壤固化剂稳定细砂土的路用性能,文章在确定混合料最佳配合比的基础上,通过无侧限抗压强度试验、劈裂试验、抗压回弹模量试验以及干缩试验对比评价了固化剂稳定细砂土与传统石灰水泥稳定细砂土的路用性能;通过有限元软件ABAQUS建立路基模型进行沉降分析,验证现场监测结果,以评价固化剂稳定细砂土实际应用效果。研究表明：固化剂稳定细砂土的无侧限抗压强度、劈裂强度、抗压回弹模量及干缩性能均优于石灰水泥稳定细砂土,有限元分析也验证了固化剂稳定细砂土具有较好的工程实用价值。研究成果可为实际工程提供一定参考。     

钢筋混凝土简支T型梁在反拱状态下粘贴FRP布加固效应研究

介绍用复合纤维布加固简支T梁时，将T梁向上顶起，在预拱状态下贴布，使复合纤维布协助钢筋增大二次受力效应，提高加固效果。     

超高性能纤维混凝土薄板的抗剪加固效果研究

超高性能纤维混凝土具有优异的抗拉和弯曲性能,同时对环境腐蚀、冻融循环等具有良好抵抗性,近年来被广泛关注和研究。该文提出一种超高性能纤维混凝土薄板用作已退化钢筋混凝土梁的抗剪加固,采用试验和数值模拟方法研究了其抗剪加固效果。试验表明:采用预制UHPFRC薄板对普通钢筋混凝土梁侧面加固,可以将梁体极限承载力提高近25%,延展性提高2.8倍,同时梁体刚度、耗能吸收均得到改善,并能将受剪脆性破坏转化为可预测的弯曲延性破坏模式。数值分析结果无论从梁体失效模式还是荷载位移曲线,都与试验结果吻合匹配。证明了超高性能纤维混凝土薄板优异的抗剪加固效果,该技术可为退化钢筋混凝土梁的加固提供理论参考。