基于碳纤维电热法的公路桥梁融冰研究

为了研究公路桥面融冰问题,通过分析桥面融冰热力学原理,建立桥面电热法融冰的传热有限元分析模型,得到了桥面温度场分布。通过现场埋设碳纤维发热线和温度传感器,对实桥进行桥面温升试验,分析了实桥温升规律。在冰雪气候环境条件下,进行实桥融冰雪试验。研究结果表明,碳纤维线缆电热法进行桥面融冰,桥面局部最高温度不超过45℃,桥面温度变化均匀连续,通电3.5小时,桥面上面层最低温度大于零度,通电4.2小时后,桥面结构温度场分布趋于稳定,上面层温度达到2.5℃。     

桩侧及桩端后注浆对超长桩承载力的影响

以海南省某跨海大桥为工程背景,采用平行对比试验法,以桩侧桩端后注浆及施工桩长为变量,对3根超长灌注桩进行了竖向抗压静载试验,并对试验过程中试桩穿越各土层的分段侧摩阻力及桩端阻力进行测试。通过比对试验结果,分析桩侧桩端后注浆对超长灌注桩承载力性状、荷载传递规律及桩侧、桩端阻力发挥特性的影响。结果表明:进行桩侧、桩端后注浆能显著提高超长灌注桩的承载能力,减小桩基沉降;对于超长灌注桩,桩侧注浆对承载能力的增加效果远远大于桩端注浆;桩侧桩端注浆后,超长桩的荷载传递规律不变,依然是上部侧阻力先于下部侧阻力激发;桩侧注浆处土体表现出与桩体水泥胶结的性质,其抗剪强度较大且随位移增长而增加得更快。     

深厚软土地基钢管桩静载试验研究

通过对软土地基中1根桩长52.5 m、桩径1 m的钢管桩的压桩试验、拔桩试验和水平静载试验,探讨软土地基中钢管桩工程性状和分布规律。结果表明:软土地基钢管桩水平静载试验的最大弯矩值在泥面以下2倍桩径处,且不随着荷载的增加而改变;软土地基的水平静载试验,按照按泥面位移10 mm进行位移控制时,其m值可取3 500 kN/m~4;软土地基由于侧阻力较小,压桩试验时,传递至桩底的轴力值与桩顶荷载的比例可达30%,而拔桩时,该值为12%左右。     

弯道抛石护岸水流特征及水毁试验研究

平顺抛石护岸在长江中下游应用最为广泛,能够增强堤岸的抗洪能力,保障中下游广大平原地区和沿江各大中城市的防洪安全。然而,护岸块石常常发生滑落导致护岸破坏。为了解其破坏机理,进行了不同岸坡坡度、不同块石粒径及大小、不同流速等条件下的水槽试验,从块石受力、弯道水流特征、块石位移特征及坍塌特征等方面研究了抛石护岸的水毁,提出了抛石护岸破坏程度的判别指标并给出需要维护的时间点的建议。     

基于超长嵌岩桩自平衡试验的风化岩层侧阻力值研究

通过东非某工程海上超长嵌岩灌注桩自平衡试验,探讨不同风化岩层的竖向抗拔侧阻力分布规律,得出如下结论:1)强风化砂岩侧阻力与位移拟合线性关系为:y=1.534 2x+180.48;2)中风化泥岩侧阻力与位移拟合线性关系为:y=0.954 5x+353.5;3)相对于中风化岩层,桩土相对位移对于强风化岩层阻力值更为敏感。     

复杂水流条件下抛石漂移距离的试验研究

抛石漂移是河道治理、护岸、潜丁坝、桥墩防冲等实际工程中经常遇到的问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道二期工程口岸直水道整治工程,针对抛石漂移距离在试验室水槽内开展了一系列物理模型试验,对水深、流速、抛高、块石质量及块石形状的不规则等因素对抛石漂距的影响进行了研究;同时在考虑水流流速垂向分布的基础上,通过块石在动水中的受力分析推导出水上抛石漂移距离计算公式,利用模型试验结果拟合出公式中各系数的值,并将其计算结果与模型试验数据和现场观测数据进行比较,结果吻合较好,验证了公式的合理性。     

航天管路系统波纹补偿器的设计及试验研究

航天管路系统中需要应用波纹补偿器进行软连接,波纹补偿器承受着温度、压力及位移补偿等载荷,需要对补偿器的设计及试验方法进行深入研究。文中对航天管路系统用DN30波纹补偿器进行工程设计和数值模拟分析,研究它的极限承压能力和疲劳寿命,并将结果同试验数据对比,以验证其设计精度。结果表明,有限元法的计算精度优于工程设计方法。在产品设计过程中,把有限元仿真分析、工程设计和试验有机结合在一起,能够显著提高设计精度和产品可靠性。     

“工厂法”沉管隧道早期性能的足尺试验研究

由于沉管隧道管段体积大、结构形式复杂、施工工艺复杂,容易因温度、收缩以及约束等原因,造成管段结构在预制阶段出现危害性裂缝,进而影响结构的服役性能和耐久性能。文章依托在建港珠澳大桥沉管隧道工程实例,开展了足尺试验,对"工厂法"沉管管节关键部位的温度和应变发展实施了监测,分析对比了温度发展规律和应变发展规律。分析结果表明:在早期因混凝土水化热引起温度上升,整个管段结构膨胀受拉,温度到达峰值后逐渐下降,结构也收缩恢复;但由于混凝土自收缩等因素的存在,结构最终收缩受压。研究所提供的试验结果可作为深入进行数值分析的一个基础。     

沉管隧道预制管节顶推滑移系统摩擦试验研究

为了针对某大型沉管隧道预制管节的顶推滑移系统选择合适的摩擦面材料,文章对该顶推滑移系统的四组拟采用摩擦面材料(不锈钢板-PTFE、不锈钢板-NGE、普通钢板-PTFE、普通钢板-NGE)进行了静、动态摩擦系数测试。利用20 000 k N压剪试验机、采用双剪法进行了模拟测试试验。试验结果表明:(1)四组被测试摩擦面的摩擦系数中,不锈钢板与PTFE板的最小,普通钢板与PTFE板的最大;(2)锂基润滑油和水对减小不锈钢板与PTFE板之间的静、动摩擦系数效果都十分明显,但锂基润滑油对摩擦系数的减小效果会随着油层被挤压变薄而逐渐减弱。该试验结果为该顶推滑移系统的摩擦面材料选择以及摩擦面润滑处理措施提供了重要参考依据。     

气田集输管道钢材的选择

针对某气田的气质条件,对气田集输管道材料选择进行了专题研究。分析CO2和Cl-的腐蚀机理,选取了碳钢、不锈钢及双相不锈钢材料进行了气体集输管道腐蚀环境耐蚀模拟试验。实验结果表明：碳钢平均腐蚀速率最快,双相不锈钢腐蚀速率最慢。选取了4种不锈钢进行耐点蚀性能试验与评价。结果显示：马氏体不锈钢2Cr13抗点腐蚀能力最差,25Cr双相不锈钢因其抗点蚀、坑蚀能力强,适宜于某气质腐蚀环境。最后,分别从防腐效果和经济角度论证了采用25Cr双相不锈钢作为内部集输管线的材料优于碳钢＋缓蚀剂。