混凝土结构裂缝分析及预防

论述混凝土常见裂缝原因分析及预防措施     

基于演化程序的混凝土徐变参数识别

  根据演化程序的思想,提供了辨识混凝土徐变模型参数的一种新方法,即将徐变计算公式中的参数识别问题转化成一个优化问题用演化程序求解。利用演化程序特点,染色体采用实数表达方式,从多个初始点开始并行寻优,遗传过程包含了非均匀变异、算术杂交和简单杂交算子,避免算法过早收敛于局域最优,使优化的效率得到提高。据此编制程序对实际工程混凝土徐变试验数据进行参数辨识,结果表明该方法所得参数与试验值吻合较好,其精度高于用传统优化方法所得的结果,且收敛速度快、编程简单、易于实现,适合处理类似混凝土徐变等复杂问题的试验数据拟合,特别是多参数的辨识。     

钢管混凝土研究与应用中的若干关键问题

在钢管中填充混凝土形成钢管混凝土组合构件,受力过程中,混凝土可以有效地避免或延缓钢管发生局部屈曲,使构件的承载力和延性大为提高,从而使钢管混凝土和钢结构及混凝土结构相比具有一系列优点。组成钢管混凝土的钢管及其核心混凝土之间的相互作用是研究该类结构的关键。本文简要地回顾了钢管混凝土力学性能研究现状,论述了钢管及其混凝土之间的组合作用问题。最后,对需要进一步开展的研究工作,例如钢管混凝土施工力学、混凝土质量控制、钢材残余应力的影响、徐变和疲劳等若干问题进行了探讨。     

不同季节施工对软基上船闸闸首结构的影响

软基上船闸闸首结构作为空间薄壁结构,在施工期混凝土浇筑硬化过程中产生较大热量,易受外界环境温度的影响,产生温度裂缝。因此,采用瞬变温度场和徐变应力场理论,以芒稻船闸闸首结构为例进行三维仿真分析,研究闸首结构在不同季节浇筑的温度和应力情况,分析其产生机理。结果表明,廊道在夏季和秋季浇筑时内部温度最大分别达到46.8、47.1 ℃,在夏季浇筑时拉应力最大为3.88 MPa,廊道内外边墙及阀门槽等结构突变处极易产生裂缝,应采取措施加以控制,在实际施工中应避免在夏季开始浇筑混凝土。     

重载铁路连续刚构桥徐变精细化数值分析

为了研究重载铁路连续刚构桥的空间徐变效应,通过ANSYS UPFs(user programmable features)功能进行本构关系二次开发,实现了桥梁徐变计算。依托山西省最大的重载铁路连续刚构桥为背景工程开展研究,采用空间壳模型模拟箱梁,空间梁单元模拟桥墩,考虑了连续刚构桥的施工过程,开展了重载铁路连续刚构桥的空间精细化数值分析。对比分析了空间数值模型和梁模型的长期下挠特性,同时对比了不同规范对计算结果的影响。研究结果表明:考虑空间徐变效应后梁体的长期变形发生了较大变化,壳单元模型的竖向下挠量比梁单元模型增加了25%左右。B3模型的计算下挠度比JTG D62-2004规范和TB规范大,需要采用B3模型进行桥梁长期变形验算。     

自密实混凝土拉压徐变比较试验研究

对32根梁式自密实混凝土试件进行三点弯曲持续加载,对测得梁体受拉区和受压区应变数据进行累加,得到自密实混凝土受拉徐变的发展特征曲线,并得到自密实混凝土梁拉压徐变比;研究了自密实混凝土养护龄期、水胶比和粉煤灰掺量对拉压徐变度比值的影响。通过试验结果的分析得到:无论是开放状态还是密封状态下,自密实混凝土拉伸徐变都略小于压缩徐变,除拉压基本徐变比随粉煤灰掺量的增大略微增加外,拉伸徐变与压缩徐变的比值随着养护龄期、水胶比和粉煤灰掺量的增大而减小;最后拟合得到拉压徐变比值的计算式,为工程应用提供一定的参考。     

高性能混凝土在特殊高精度构件中的运用

本文通过对混凝土的各种原材料及配合比对收缩徐变所产生的影响,阐述了高性能混凝土在高精度构件生产中的特殊性提出了高性能混凝土的配制原则．既达到高强度的要求,又满足低收缩低徐变的要求,同时满足长龄期情况下构件的精度。     

预应力混凝土的非自由收缩,徐变变形影响应力损失的计算方法

本文较详细地讨论了预应力筋和非预应力筋对混凝土收缩、徐变变形的约束行为及其对预应力损失的影响;建立了混凝土非自由收缩、徐变变形影响应力损失的计算方法和计算公式。本法概念清楚,方法简明。为评价本文方法的计算公式,与文献＾「１」方法的计算公式进行比较;算例计算结果表明,两法算得的混凝土预压应力损失值,其差值不超过４．４％;预应力筋预拉应力损失值,其差值不超过３．４％,本法计算结果偏于安全方面。     

基于组合单元的混凝土结构徐变分析方法

对混凝土徐变的研究现状和数值计算方法做出评价,提出了混凝土结构徐变计算的空间有限元分析方法。以组合单元为基础,建立混凝土徐变的三维计算模型:将结构的变形、内力状态、结构形式及约束情况均沿时间轴进行划分,再根据结构在每个时间点上各参数的变化值,推导出了混凝土徐变计算的递推公式;又基于虚功原理建立混凝土徐变刚度矩阵,绕过应力与应变,直接通过位移增量计算自由徐变应变增量的等效荷载,提高了徐变数值计算精度;组合单元是对原有实体等参元的继承和拓展,能够分别考虑钢筋和混凝土各自对单元刚度矩阵的贡献,而两者又通过自由度变换的方法有机的结合在一起,构成一种可专门用于模拟钢筋混凝土结构的单元形式。实例分析结果表明:用组合单元做混凝土徐变分析,能够计入钢筋对徐变的阻碍作用,解决在钢筋和混凝土之间的应力重分布问题,更准确的计算出结构变形和内力变化。     

喷射混凝土早龄期徐变的试验研究及预测

为了掌握隧道初期支护喷射混凝土的早龄期徐变性能,以地铁和公路隧道最为常用的两种配合比的喷射混凝土为研究对象,模拟施工环境,对喷射混凝土的早龄期徐变性能进行试验研究,完成了不同龄期试件的强度、收缩和受压应变测试,分析了早龄期喷射混凝土徐变特点。将试验值与B3模型和GL2000模型预测值进行比较后,分析了造成试验值与模型预测值之间存在较大偏差的主要原因,有针对性的对GL2000模型的关键项进行了修正,提出了适合于早龄期喷射混凝土徐变度的预测模型。