中心布置无粘结预应力钢筋的高强预应力混凝土桩弯曲试验研究

在分析轴向力对桥梁桩基应变影响规律的基础上,提出在钢筋混凝土桩横截面中心布置无粘结预应力钢筋(新型桩)以提高桩的抗弯承载能力.为了解新型桩的抗弯性能,制作17根新型桩并对它们进行弯曲试验.分析新型桩的力学特性发现:即使在弯矩作用下纵向钢筋屈服,桩的中性轴也在不断地靠近其形心轴,由于预应力钢筋对桩产生较大的轴向压力,使得受压区混凝土对提高桩的抗弯强度的贡献增加;高强螺旋箍筋、碳纤维布和填充混凝土对混凝土的约束作用提供了足够大的侧向约束力,使得桩的抗弯强度大大提高.室内弯曲试验结果表明,提出的用碳纤维布约束及混凝土填充的预应力钢筋混凝土桩比传统的混凝土预制桩抗弯承载力大.基于研究结果提出了确定新型桩弯矩～曲率关系的解析方法.研究证明,如果采用这种新型桩基础,即使建在易发生液化的软土地基上,桥梁结构在设计地震荷载作用下仍有可能保持完好.     

双粒径填石路基空隙注浆加固结构特征分析

论述了石料排列方式对空隙的影响规律,明确理论石料配位数与空隙率的对应关系;对填石路基空隙结构特征展开分析,确定双粒径填石路基方案,按照经验公式计算获取不同粒径比对应理论空隙率和小粒径石料占比,并搭建了室内空隙率灌水法试验进行验证;通过水泥土浆注浆对填石路基进行加固,控制三种注浆方式,分别检测其抗压及抗弯强度用以表征填石路基结构性能。试验结果表明：6∶1粒径比对应空隙率较低,可减少注浆量;经验公式计算结果与室内空隙率灌水法试验结果相吻合;试件破坏主要源于石料脆断而非胶结破坏;通过埋管压力注浆方案进行注浆加固的填石路基试件强度最高,可比常规注浆提高18.9%。     

混合设计的高性能钢梁抗弯性能试验

采用两点加载的方式, 对3片混合设计的高性能HPS 485W工字钢梁进行抗弯性能试验, 分析了截面几何参数对试验梁抗弯承载力、弹塑性变形和破坏形态的影响。结合跨中单点加载的试验结果, 对比分析了不同加载方式对试验梁抗弯承载力的影响, 建立了能够准确模拟试验梁抗弯过程的有限元模型, 在非厚实截面范围内对混合设计的高性能钢模型梁进行了关键参数的数值分析。分析结果表明: 对两点加载的试验梁, 抗弯破坏形态为纯弯段区出现受压翼缘与受压区腹板的局部屈曲; 随着翼缘宽厚比的降低, 钢梁的塑性转动能力明显提高; 随着腹板高厚比的增加, 钢梁的抗弯强度和延性均会降低; 对相同几何尺寸的模型梁, 加载方式改变时, 钢梁的抗弯过程相似, 但控制钢梁失效的破坏形态不同; 对混合设计的钢梁, 建议腹板与翼缘材料强度等级差不大于2个强度等级。     

体外预应力混凝土桥的抗强度

本文利用非线性有限元模型，对７４座体外预应力混凝土桥的行为和破坏状态者了分析研究，并提出了结果。本研究的目的是得到除有效预应力以外，钢筋束应力增量的精确值。根据这个研究结果以及与现存规范的比较，提出一个规范建议。     

水泥结级配集料疲劳特性的研究

本文着重介绍交通部公路科学研究所近期守成的高等级道路路面基层的优选材料之一－水泥碎石的疲劳试验结果，文中分析了水泥粒料的抗弯拉强度及其变异性、疲劳特性、概率分布类型和疲劳寿命的变异性，并建立了一个有较大安全性的疲劳寿命方程。     

钢纤维喷射混凝土在南水北调引水隧洞中的应用研究

南水北调南干渠引水隧洞的初期支护形式为双层网片＋钢拱架＋喷射混凝土,采用浅埋暗挖施工。为使南干渠隧洞能够在开挖后得到及时支护,减少喷射混凝土的回弹损失,并将喷射混凝土性能提高,进而促使浅埋暗挖施工进度加快、保证质量、降低工程材料损耗,对节省工程投资具有重大意义。喷射钢纤维混凝土取得的技术参数及施工经验可以为后续类似暗挖隧洞施工提供技术参考。本次研究采用与普通喷射混凝土性能对比研究,各类数据对比分析,最终得到钢纤维喷射混凝土的优点。     

掺水泥窑灰的混凝土强度

本文介绍水泥窑灰Cement Kiln Dust(CKD)替代普通波特兰水泥的混凝土抗压、劈裂抗拉及抗弯强度的试验结果。研究中窑灰替代量为20、40、60及80％，另外还配制了不含CKD的基准混凝土．试验结果表明：同基准混凝土比较，CKD混凝土强度普遍降低。但当替代量在20％以下时，其强度降低率最小。另外，试验结果证实了以前的报道，当用CKD替代水泥时，延长了水泥浆凝结时间。     

溶胶-凝胶法制备SiO2陶瓷坯体的抗弯强度

通过改变单体浓度、交联剂以及固相含量,利用溶胶-凝胶法制备了SiO2和低熔点玻璃粉组成的陶瓷坯体.采用三点弯曲试验方法研究了单体浓度、交联剂以及固相含量对陶瓷坯体的抗弯强度的影响,并利用扫描电镜对试样断口表面有机物分布的均匀性进行观察分析.研究结果表明,陶瓷坯体的抗弯强度随着单体浓度的增大而提高,当单体浓度从0.3 moL/L增加到1.2 moL/L时,陶瓷坯体抗弯强度从11.2 MPa提高到17.2 MPa.当单体与交联剂的比值增加到20后,陶瓷坯体的抗弯强度开始减小.坯体抗弯强度随着固相含量的增加而降低,当固相含量由40%增加到53%时,陶瓷坯体的抗弯强度从14.1 MPa减小到12.1 MPa.     

超高性能钢纤维混凝土力学性能

用端部弯折型、端部扁平型和波浪型3种钢纤维分别配制抗压强度大于100 MPa的超高性能纤维混凝土, 纤维体积掺率分别为1.0%、2.0%、2.5%和3.0%。通过立方体抗压试验和梁抗弯试验, 研究钢纤维形状和体积掺率对超高性能纤维混凝土流动性、抗压强度、抗弯强度、断裂能和弯曲韧度的影响。试验结果表明: 纤维体积掺率为1.0%~2.5%时, 端部扁平型钢纤维超高性能混凝土的抗弯强度、断裂能和弯曲韧度最佳; 纤维体积掺率为3.0%时, 端部弯折型钢纤维超高性能混凝土的抗弯强度、断裂能和弯曲韧度最佳; 纤维体积掺率为2.0%时, 端部扁平型钢纤维超高性能混凝土的施工性能和力学性能最佳; 纤维体积掺率为1.0%~3.0%时, 波浪型钢纤维超高性能混凝土的抗压强度最高, 但抗弯强度和断裂能最低。     

隧道用聚丙烯纤维网混凝土力学性能的试验研究

研究了不同掺量聚丙烯纤维网混凝土的抗压、抗弯和初裂性能。试验证明，混凝土中掺入聚丙烯纤维网能显著降低混凝土的脆性，提高混凝土的抗弯、初裂和破坏强度。