地下超高性能钢纤维混凝土隧道衬砌抗爆性能模拟研究

针对超高性能钢纤维混凝土(UHPSFRC)隧道衬砌的抗爆性能,运用有限元软件LS-DYNA建立了超高性能钢纤维混凝土隧道衬砌在内爆荷载作用下的三维有限元模型,比较了UHPSFRC隧道衬砌与普通混凝土隧道衬砌抗爆性能的异同,研究了爆源位置、隧道埋深、钢纤维掺量等参数对UHPSFRC隧道衬砌抗爆性能的影响。结果表明:与普通混凝土隧道衬砌相比,UHPSFRC隧道衬砌抗爆性能更为优异;偏心爆炸情况下隧道衬砌主要表现为局部破坏,并且局部破坏程度要明显大于中心爆炸情况;与深埋工况相比,浅埋隧道衬砌在爆炸荷载作用下的损伤破坏更为严重;在一定范围内钢纤维掺量越大,隧道衬砌抗爆性能越好。     

钢纤维增强混凝土抗爆性能的研究

系统研究了钢纤维混凝土四个系统材料的抗爆性能，通过试验优化确定了钢纤维抗爆混凝土的合理钢纤维体积率，基体配合比，制作工艺和结构形式，为抗爆工程中应用钢纤维抗爆混凝土提供了科学依据。     

钢纤维高强混凝土在抗爆工程中的应用

为了有效地提高我国土木工程在遭遇恐怖爆炸时的安全性能，针对恐怖袭击爆炸的特性，建议采用钢纤维高强混凝土（SFRHSC）加固和新建抗爆工程，介绍了该材料在抗爆方面优越于普通混凝土的物理力学性能与部分试验结果，总结了该材料在抗爆领域的科学研究与工程应用之历史和现状，分析了试验研究、理论分析与工程应用方面存在的问题，提出了本领域研究工作的方向与重点，为SFRHSC工程抗爆科研、建设与设计提供了参考意见。     

锚固类结构抗爆性能研究进展

 在分析国内外大量文献资料基础上,综合评述锚固类结构抗爆性能的研究进展,指出国内外具有共性的问题：(1) 对复合锚固类结构抗爆性能的研究还很欠缺;(2) 特殊型式的复合锚固类结构具有良好的开发应用前景,应深入研究;(3) 对新型锚固类结构抗爆性能的研究还需进一步加强;(4) 对试验研究及应用成果,还未能提升到系统、严密、公认的理论阐释程度。     

泡沫混凝土抗爆性能的试验研究

通过对自行设计的混凝土-泡沫混凝土-混凝土复合防护结构在爆炸冲击波作用下的吸能特性进行了试验研究,就不同密度的泡沫混凝土在复合防护结构中抗爆吸能作用进行了比较。结果表明:①复合防护结构中泡沫混凝土层具有明显的吸能作用;②随着泡沫混凝土密度的减小,经过该层后爆炸冲击波峰值应力、应变急剧衰减;③复合防护结构的抗爆吸能是以牺牲外层及泡沫混凝土来保护下层结构的。     

新型优化弱化复合锚固结构抗爆宏观效应试验研究

 论述新型优化弱化与非优化弱化复合锚固结构抗爆效应试验的目的、条件和方法,指出二者的唯一差异仅是弱化孔段长度不同,前者是优化的,后者是据经验确定的。试验特点是爆炸加载起始荷载低,级差小,试验真实地演绎洞室从变形→破坏→震塌堵塞的全过程。试验结果表明,前者的临界破坏抗力是后者的2.1倍以上,极限破坏条件下,拱顶下凸大变形尺度和面层脱落面积,前者仅为后者的25%和33%。弱化孔群的作用机制就是在围岩介质中形成一个弱化区,使原有的二介质系统(支护结构和围岩)成为三介质系统(支护结构、弱化区和围岩),并在爆炸过程中由弱化区大量吸收爆炸能,同时使支护结构的危机得以转移。     

钢纤维混凝土在新型防护结构中的应用

本文着重阐明钢纤维混凝土在新型防护结构应用中的主要问题.通过应用表明,钢纤维混凝土新型抗爆结构与普通混凝土的抗爆结构相比,不仅提高了结构的受弯承载能力,而且明显地提高了结构的抗剪切、抗破碎、抗侵彻的能力.     

端部消波和加密锚杆支护洞室抗爆能力模型试验研究

 利用抗爆模型试验装置,研究在集中装药爆炸应力波的作用下,端部消波和加密锚杆支护洞室的抗爆能力;分析和比较3个洞室的拱顶垂直压应力、顶底板相对位移、洞壁应变、顶底板加速度及洞室围岩宏观破坏分布形态的差别。试验结果表明：在爆炸应力波的作用下,当洞室没有发生严重破坏时,端部消波和加密锚杆支护洞室顶底板相对位移和拱脚处最大应变都有减小;拱顶加速度整体上都有不同程度的降低;3个洞室都在拱脚处两侧产生断裂缝,但端部消波和加密锚杆支护洞室在拱顶方向断裂缝明显减少,其拱顶破坏程度得到减轻。说明端部消波和加密锚杆支护洞室能够提高锚固洞室抗爆能力。     

石油化工抗爆建筑物结构设计应用

石油化工设备在爆炸的过程中会出现冲击压力波,并对周围建筑物产生爆炸荷载。而建筑施工工艺的复杂化、建筑规模的扩大化以及装置设备的大型化,使得建筑结构设计工作人员对石油化工抗爆建筑设计的要求不断提升,因此,选择适合的分析方法对爆炸荷载影响下的建筑结构动态响应进行分析,是石油化工抗爆建筑结构的设计重点与难点。此外,石油化工行业因为其所生产加工产品具备了易爆易燃的特征,所以在实际的生产过程中容易发生爆炸。这就要求加强石油化工抗爆建筑结构设计。笔者针对我国石油化工抗爆建筑结构设计应用进行分析研究。     

国家电力调度中心工程结构设计

通过国家电力调度中心工程的结构设计,介绍了采用预应力密肋楼盖、大跨度空腹钢桁架等措施解决了大跨度、大悬臂等结构难题,从而充分地满足了该中心工程建筑功能的要求。     

中国禄丰侏罗纪世界遗址馆主厅结构设计

中国禄丰侏罗纪世界遗址馆主厅为高烈度区不规则大跨结构。在结构设计中采用钢网架-框架柱-巨型柱(核心筒)结构体系,通过结构整体建模分析了地震力影响。考虑地震荷载引起的弯矩和轴力增加,采用加强核心筒、增强核心筒与钢网架连接、设置周边橡胶支座等措施,解决不规则结构抗震和超长问题,达到了建筑形体和结构体系的和谐统一。     

南宁东站站房结构设计

南宁东站采用线上式高架候车的大型桥建合一铁路站房。其站台层被3条正线分成4部分,到发线采用普通混凝土框架结构体系,正线桥采用地道式框架桥,提高了出站层的建筑净空。高架候车层采用双向预应力混凝土框架梁,减轻了结构自重,并对应于正线桥的位置设置2道结构缝,有效地降低结构的温度作用。屋盖采用钢管混凝土柱支承的管桁架与网架相结合体系,结构布置安全、经济;而且结构和建筑形态、效果完全统一。天窗采用由钢梁和钢拉杆组成的屋架结构,结构受力合理又便于施工,实现结构与建筑的完美结合。结构计算与分析表明,结构体系传力明确,具有良好的经济性和抗震性能。     

建筑结构的抗爆设计方法研究

恐怖爆炸活动日益猖獗,对周围建筑物造成极大破坏,引起严重的伤亡和财产损失。该文从爆炸荷载的特点及其对建筑物的损伤特性出发,在比较总结普通民用建筑和工业建筑抗爆设计方法的基础上,对建筑结构抗爆设计的原则提出了建议,希望能为建筑结构的防爆抗爆设计提供参考。     

硬岩深孔爆破破坏范围地震波CT测试

硬岩巷道掘进工作效率受岩石硬度影响较大,采用深孔爆破可以对岩层产生不同程度的弱化作用。为了有效评价爆破弱化范围及特征,采用地震波CT测试技术,在不同开挖断面布置CT测试观测系统进行数据采集,利用SIRT反演方法获得断面波速分布结果,进一步划分爆破波速异常范围作为岩石弱化范围。实际应用结果表明,本次测试爆破孔弱化范围在0.4～1.2m,且影响程度沿钻孔自外向内有减小的趋势。该方法测试效果显著,可为爆破技术改进提供有效的技术参数。     

大体积混凝土承台施工技术

介绍了大型钢管拱架结构承台的大体积混凝土结构的综合施工技术.其中包括:混凝土内部最高温度的计算软件的研制与利用、混凝土配合比没计、混凝土的浇捣、混凝土保温保湿养护、利用"热电阻数字显示控制仪"进行测温控制等综合措施.     

Thermal and mechanical behaviour of refrigerated caverns in hard rock

One key issue in the design of unlined caverns for low temperature products is understanding the disturbance of the rock fracture network. Increasing aperture and extension of fractures inevitably affect the rock mass stability, the heat loss from stored products, and the risk of ice growth in cases when water invades the cavern. Consequently, it is essential that the designer of a refrigerated cavern has appropriate knowledge of the coupled thermal and mechanical behaviour of the fractured rock mass. Chalmers University of Technology in Gothenburg, Sweden has for several years, carried out research in the field of mechanical and physical phenomena of rock masses subjected to low temperatures. The main investigation was performed in a pilot scale cavern in hard rock, constructed as a vertical cylinder with a diameter of 7 m and a height of 15 m. The facility was equipped with comprehensive instrumentation, including approximately 200 temperature gauges and 140 deformation gauges. In the test, the temperature in the cavern was reduced in a stepwise manner to −40 °C, with comprehensive monitoring of relevant parameters such as relative humidity, air and rock temperature, rock strain, rock fracture aperture, cavern convergence and rock mass deformation. Prior to the field test, major efforts were made to predict the field results by analytical and numerical methods. The essential results of the theoretical analyses and the actual measurements of thermal and mechanical behaviour of the cavern are given in this paper.     

武汉世界贸易大厦结构设计

武汉世界贸易大厦地上 58层 ,地下 2层 ,采用C60高强混凝土。基于弹性地基假定 ,用有限元法分析了桩筏基础。利用内外筒支座条件和截面高度随内力变化的方法设计预应力折线板楼盖。在五十四层平面内收 ,选用人字形斜柱转换承托顶部 5层荷载。三道防线后浇带设计 ,保证后浇带防水质量并充分发挥应有的结构作用。主塔空间钢架设计和弹塑性地震反应分析保证建筑风格的实现 ,并满足抗震设防要求 ,使结构设计达到安全可靠、技术先进、经济合理的要求。     

钢管混凝土结构料仓设计探析

介绍了钢管混凝土结构的基本原理与优点，结合工程实践，通过对该结构与钢结构、钢筋混凝土结构受力性能及经济指标的比较，分析了该结构的应用可行性，指出了其应用范围。     

2010年上海世博会可重复利用钢结构概念设计

遵循2010年上海世博会“节能、降耗、减排、防污”的可持续发展思想,从概念设计的角度对可重复利用钢结构设计进行概述,对结构体系进行了比较分析,对设计中采用的构件、节点进行了综述,并对后续的回收二次利用进行了简单的延伸,以达到建筑、功能、环境的完美和谐。