关于独柱桥梁结构稳定性试验的研究

目前载重车辆普遍存在超载现象,导致多数桥梁处于超负荷工作状态。2009年7月津晋高速公路港塘收费站外连续独柱墩匝道桥3辆严重超载车辆密集停置并偏离行车道,导致桥梁发生倾覆事故,5辆载货车坠落,造成多人伤亡。目前,桥梁设计工作者关注的重点主要在于桥梁的抗弯、抗剪承载能力方面,对于偏心偶然超载作用关注不足。我国现行的公路桥梁规范对横向倾覆稳定性没有相关的规定,相关研究比较欠缺。     

基于重复蠕变试验的阻燃沥青胶浆高温性能

采用重复蠕变试验,利用Burgers模型对各沥青胶浆的蠕变过程进行模拟,从胶浆的蠕变劲度黏性成分Gv、累积应变γacc和蠕变柔量等方面分析了不同阻燃沥青胶浆的高温性能表现.结果表明:纤维和复合阻燃剂的加入均会增大阻燃沥青胶浆的Gv并降低γacc,3种复配比例的阻燃沥青胶浆中M-FR1和M-FR2的Gv值相等且最大;而M-FR1沥青胶浆的γacc最小;其次是M-FR2.这两种阻燃沥青胶浆高温性能均要优于常规掺量下的木质素纤维沥青胶浆.蠕变柔量分析结果表明,M-FR2阻燃沥青胶浆的瞬时弹性变形柔量JE和延迟弹性变形柔量JC占总柔量的百分比之和最大,高温抗变形能力最强.综合各阻燃沥青胶浆的蠕变力学特性,推荐复合阻燃材料的最优复配比例为15％矿物纤维+6％复合阻燃剂(即M-FR2).     

基于介质差异的低应变反射波法测桩试验及实例分析

立足于介质差异,考察桩周介质、桩周介质层、桩底介质的差异对低应变反射波法检测结果的影响,得到如下结果:介质差异会极大地影响波的传递和波的桩底反射波幅。对误判实例进行解析,提出用低应变反射波法测桩前务必掌握成桩地质柱状图和桩体混凝体强度,以减少导致误判的因素。     

P5含量对路基粗粒土动力特性影响规律试验研究

为了研究P_5含量对粗粒土动力特性的影响,开展不同P_5含量粗粒土的大型振动三轴试验。试验结果表明:当P_5=10%～70%时,增加P_5含量能显著增大试样最大动弹性模量,P_5含量从50%增至70%时,最大动弹性模量增长26.2%。当P_5=70%～90%时,最大动弹性模量呈下降趋势。试样最终轴向累积应变,最大阻尼比随P_5含量增加先减小后增大,在P_5=70%时达到最小值。在振次N=1 000次以前试样完成大部分变形累积,且轴向累积应变增长速率不断减小;在振次N1 000次以后,轴向累积应变增长速率保持在一个较低水平,试样只有很小的累积变形,曲线趋于稳定,表明试样在该级荷载下处于稳定状态,其动力响应也趋于弹性。     

钢渣对半刚性基层力学强度及稳定性影响分析

为促进工业固废钢渣在道路工程中的再生利用,对钢渣经过二次加工形成再生骨料应用于半刚性基层水泥稳定材料中,通过分析钢渣对水泥稳定材料的无侧限抗压强度、抗弯拉强度和干缩特性影响,定量评价钢渣的再生利用效果。结果表明:随着钢渣掺量增大,水泥稳定材料的强度逐渐增大,当掺量增大至70%,无侧限抗压强度提升1.4倍,抗弯拉强度提升1.8倍;水泥稳定钢渣碎石混合料的每日干缩应变随时间变化逐渐减小,累计干缩应变随时间变化先快速增大后趋向稳定,其中以前5 d的干缩应变变化最为明显,120 d后干缩应变基本稳定。对于4种不同性质的钢渣,钢渣掺量为50%达到稳定状态时,最大补偿收缩率为37.7%,最小为25.5%。钢渣陈化时间越长,膨胀性越小,则补偿收缩率越小。钢渣掺量越大,补偿收缩率增大,当钢渣掺量增大至70%,可补偿收缩40.1%。在水泥稳定材料中掺入钢渣,将对干燥收缩起到良好的补偿作用,对减小半刚性基层的开裂起到了积极作用。     

沥青混合料应变疲劳性能的试验研究

沥青混合料疲劳试验的荷载控制模式有应力控制模式和应变控制模式。而在应变控制的疲劳试验过程中, 沥青混合料的应力应变状态更符合沥青路面的实际情况。试验得出的弯拉应变与疲劳寿命之间的关系便于应用。运用MTS81 0材料试验系统, 进行了5种级配的沥青混合料的应变控制模式的疲劳试验, 得出了它们的应变疲劳方程, 并对疲劳方程进行了比较和分析。研究表明, 同一应变(或应变比) 下, 若干试件的对数疲劳寿命表现为正态分布, 而且应变、应变比与疲劳寿命分别在双、单对数坐标上表现为直线关系; 单对数坐标下以应变比表示的疲劳方程较双对数坐标下的以应变表示的疲劳方程稳定, 而双对数坐标下的疲劳方程更易区分出沥青混合料疲劳性能的优劣; 应变控制模式下的疲劳试验, 其它条件相同时, 沥青混合料的模量越小, 疲劳寿命越长。     

整体式桥台后土压力累积效应反分析

为了确定整体式桥台后土体在水平方向往复位移作用下的最终土压力,针对5组整体式桥台模型试验进行了有限差分数值模拟反分析;采用能够反映土体在小应变区间上高模量和高度非线性刚度特性的土体本构模型,考虑土体与桥台之间的界面特性,通过在桥台顶部施加水平位移,反分析模型试验中经过不同循环次数的台后土压力测量结果,获得了相应的土体小应变刚度参数,揭示每组试验中桥台后土体小应变刚度在往复加载过程中的演化规律;在此基础上,针对铰支座和扩展基础这2种不同的桥台底部约束条件,分别提出了估算整体式桥台后土体小应变刚度增大倍数的公式,进而提出了考虑桥台与土相互作用的整体式桥台后最终土压力的设计计算方法。研究结果表明：当桥台底部为铰支座时,往复加载前后土体小应变刚度增大倍数随桥台顶部相对位移的增大而增大,随桥台后砂土相对密度的增大而减少;当桥台底部为扩展基础时,土体小应变刚度增大倍数虽然也随桥台顶部相对位移的增大而增大,但增幅明显小于桥台底部为铰支座的工况,并且受桥台后砂土相对密度的影响不大;相比英国设计指南PD 6694-1,提出的公式能够考虑上述多个因素的影响,并能较好地预测出不同模型试验反分析得到的土体小应变刚度增大倍数,可为整体式桥台设计提供依据。     

冻融循环条件下盐渍化风积沙力学特性

为研究季冻区沙漠边缘盐渍化风积沙力学特性,在冻融循环条件下对不同含盐量风积沙开展了三轴不固结不排水剪切试验,为研究冻融循环后不同含盐量风积沙应力-应变关系曲线与抗剪强度的劣化规律,提出了一种考虑围压与冻融循环次数条件下修正的邓肯-张模型,并引入抗剪强度劣化度描述风积沙强度衰减速度,提出了冻融循环次数与含盐量对风积沙抗剪强度的耦合作用计算公式。研究结果表明：不同冻融循环次数、含盐量与围压下风积沙应力-应变曲线均表现为应变软化型,冻融循环状态下的盐渍化风积沙受到温度与盐分的耦合作用,随着冻融循环次数与含盐量的增加,风积沙应变软化速率显著降低;修正的邓肯-张模型可以较好地描述风积沙应变软化特征,不同冻融循环次数下风积沙初始回弹模量随围压增大而增大,随冻融循环次数增加先减小后缓慢增加;在冻融条件下,无盐风积沙抗剪强度劣化速率较慢,而对于含盐风积沙,土中的盐分与水分相变加快了风积沙抗剪强度的劣化速率,使得风积沙抗剪强度迅速降低;对于不同围压下的风积沙,其强度变化规律相似,即在经历初次冻融循环后抗剪强度显著下降,并随着冻融循环次数的增加,强度劣化速率逐渐趋于稳定,风积沙抗剪强度劣化度随冻融循环次数增加呈双曲线递增,随含盐量的增大呈线性递增趋势。     

基于客运专线路基动静强度的全风化花岗岩路用性能

为了扩大客运专线路基基床底层及以下部分路基本体填料的使用范围,基于客运专线路基动静强度要求,对全风化花岗岩及水泥改良土进行了静强度、动三轴试验,分析其静强度特性,以及在列车重复荷载作用下的动力特性,研究其临界动应力、累积塑性变形等变化规律及影响因素,论证其水泥改良土作为客运专线路基基床底层及以下部分路基本体填料的可行性和适用范围,确定化学改良土的强度指标控制标准.     

基于光纤光栅传感技术的呼兰河大桥监测

以呼兰河大桥为例,介绍了光纤布拉格光栅传感技术对预应力箱梁在预应力张拉过程中混凝土结构内部变化情况进行检测的方法。光纤布拉格光栅能够监测混凝土内部应变状态,发挥出成活率高、寿命长等优势,为建立基于光纤传感器的结构健康监测系统奠定了基础。