路堤下混凝土桩复合地基沉降监测与分析

对某高速公路沉管灌注法施工的素混凝土桩复合地基在路基填筑和预压期的表面沉降进行了监测,对监测结果进行了分析和评价,探讨了复合地基沉降偏大的原因,对路堤下混凝土桩复合地基设计和施工提出了建议。     

地基变形诱发大面积混凝土结构断裂损伤的数值模拟研究

针对软土地层地基变形可能引发大面积混凝土结构附加应力场及导致混凝土结构断裂损伤的问题,通过建立符合工程特性的数值模型,模拟典型地基变形形态,系统研究混凝土结构全寿命周期中地基差异沉降变形引起结构应力状态变化、裂缝形成与演化的基本规律.结果 表明:地基变形将导致混凝土结构形成显著的附加应力场,其分布与地基变形特征参数密切相关且受变形曲率支配,曲率越大应力集中程度越高;结构损伤风险因素主要是拉应力超限引起的局部断裂损伤;混凝土结构断裂损伤的风险区域主要位于截面高度大、刚度突变区域;张拉应力与地基变形曲率半径呈负指数型关系,当地基变形曲率半径小于某一量值,结构局部张拉断裂损伤风险将急剧上升.结果 对软土地层大面积混凝土结构工程抗渗设计具有借鉴意义.     

压水堆核电站赤铁矿混凝土X射线屏蔽试验研究

为了解赤铁矿混凝土与普通混凝土X射线屏蔽效果的差异,对上海某公司提供的赤铁矿进行了性能研究和配合比试配,对赤铁矿混凝土的屏蔽效果进行分析。结果表明,赤铁矿混凝土拌合物和易性为S4级时,混凝土密度、强度、密度均匀性仍然良好;赤铁矿混凝土的屏蔽效果良好。     

混凝土芯水泥土组合桩复合地基沉降规律研究

对采用混凝土芯水泥土组合桩进行地基处理的建筑工程进行了长期、系统的沉降观测和统计分析。观测和分析结果表明:施工阶段,在正常的施工进度下,建筑物的平均沉降值与基底压力(或施工层数)成近似线性关系变化;在封顶后约18个月内,沉降随时间增长较快;封顶36个月后,沉降趋于稳定。沉降计算值与实测值比较结果表明,可参照CFG桩的沉降计算方法估算混凝土芯水泥土组合桩复合地基最终沉降量。     

钢纤维混凝土疲劳断裂与损伤特性的试验研究

用三点弯曲梁试件测定了钢纤维混凝土的等效断裂韧度KeIC和裂纹口张开位移的临界值CTODc,研究了预疲劳加载幅值对钢纤维混凝土断裂特性的影响规律。试验证明 :当预疲劳加载幅值超过某一阈值后 ,钢纤维混凝土的断裂参数有所降低 ,它们是与预疲劳加载幅值有关的物理量。另外 ,对钢纤维混凝土作了等幅疲劳断裂试验 ,研究了钢纤维混凝土在弯曲疲劳荷载下的不可逆变形发展、疲劳寿命、吸收能量规律及损伤特性 ,研究表明 :疲劳过程中能量吸收相对值可以较为真实地反映疲劳损伤演化规律     

冻融循环作用下混凝土构件受压性能损伤试验研究

混凝土结构的冻融破坏是寒冷地区经常发生的自然灾害,冻融引起的混凝土结构的耐久性问题已不容忽视。在混凝土材料的抗冻耐久性研究的基础上,从构件层面上对冻融循环作用下混凝土强度等级C30、对称配筋的受压构件柱进行快速冻融试验,观察冻融作用后混凝土受压柱破坏的外观形态、质量损失与动弹性模量的变化,以及受损后的混凝土柱抗压性能的变化。试验结果表明:混凝土构件的冻融破坏与冻融循环次数有关,冻融循环作用次数越多,构件破坏越严重,其单轴受压承载力也随之降低,尤其是在冻融循环数达100次以后,构件性能劣化加剧。混凝土构件在轴向加载过程中,破坏形式呈混凝土压碎破坏。最后,建立了冻融循环作用后混凝土构件受压承载力的计算模型。     

沿海铁路桩-网复合结构地基沉降的试验与理论研究

通过温福高速铁路软土路堤试验段工程,对桩-网复合结构形式加固的软土地基,以现场实测资料为验证,分析了桩-网复合结构处理深厚软土地基的沉降规律,利用数值计算方法进行工后沉降推算,并研究了桩-网复合结构地基的沉降计算方法。     

碳纤维混凝土等幅、变幅疲劳断裂与损伤性能的试验研究

对带切口的三点弯曲粱试件作了等幅、变幅疲劳加载试验,试验结果表明,不论等幅还是变幅疲劳试验,碳纤维混凝土疲劳断裂破坏时的裂口张开位移不可逆值与疲劳加载历史无关,可用疲劳过程中的不可逆值计算等幅或变幅疲劳累积损伤变量或预测疲劳断裂寿命.     

基于X-CT的C60高性能混凝土高温细观结构损伤研究

采用X射线计算机断层扫描(X-CT)技术,对20～600℃下C60高性能混凝土(HPC)和掺0.2%聚丙烯纤维C60高性能混凝土(PPHPC)的细观结构进行试验研究,旨在分析高温及聚丙烯纤维对高性能混凝土内部细观结构损伤及劣化衍化的影响,揭示高性能混凝土高温爆裂及聚丙烯纤维改善其高温性能的机理.结果表明:随着温度的升高,混凝土的孔隙率、平均孔径不断增加,裂缝长度、宽度、面积及周长均有所发展,内部细观结构不断劣化,抗压强度随之降低;400℃高温作用后,PPHPC内部孔隙数量较HPC有所增加;X-CT图像直观表明PPHPC劣化滞后于HPC,PPHPC孔隙增长率及抗压强度损失率均较HPC低;受火温度与缺陷率是影响混凝土强度的主要因素,掺聚丙烯纤维可以改善HPC的高温性能.     

受冲击作用混凝土损伤性能试验研究

为研究混凝土的冲击损伤性能,采用落锤冲击试验机,首先对混凝土棱柱体试件进行冲击试验,之后对其进行轴心受压试验,获得不同损伤程度混凝土试件的应力-应变关系曲线。通过24个混凝土试件的试验,考察了强度等级、落锤高度和落锤重量等试验参数对其损伤性能的影响,描述了超声波损伤指标与混凝土峰值应力、峰值应变和弹性模量之间的关系。结果表明:超声波检测冲击损伤具有较高的灵敏度;受冲击混凝土弹性模量、抗压强度均有所降低;受冲击混凝土试块破坏形态因损伤发生了显著的脆性破坏。     

硫酸盐侵蚀与冻融循环作用下混凝土损伤试验研究

研究了水灰比为0.44的泵送混凝土在6.0%(质量分数)Na2SO4溶液中浸泡-自然干燥循环以及浸泡-干燥循环后再经冻融循环条件下混凝土的损伤失效规律和特点。结果表明,在浸泡-干燥循环初期,其损伤变量Dm(T)=0,并且相对动弹性模量Erd呈线性增加,但随着浸泡-干燥循环周期的增加,其损伤变量D经历了从0到缓慢增加、再到快速增加的过程,而相对动弹性模量Erd从线性增加转而呈现缓慢下降。与单一的浸泡-干燥循环相比,浸泡-干燥循环与冻融循环的共同作用大大加速了混凝土的损伤进程。     

余震作用下早龄期混凝土强度及损伤试验

汶川地震灾后重建项目是在不断发生的余震中开工建设的,余震是否会对在建建筑物造成损伤是共同关注的问题。对早龄期混凝土试块模拟不同峰值加速度的振动扰动,通过28d的抗压强度及超声波波速的比较,研究不同龄期的新浇混凝土受振动扰动后强度及损伤的变化规律。试验结果表明,在刚性模板的试验条件下,新浇混凝土在2d后受振对后期强度及损伤影响甚微。     

酸沉降环境下混凝土断裂韧度的试验研究

通过实验室加速腐蚀方式和三点弯曲试验研究酸雨腐蚀对混凝土断裂韧度的影响,得到在酸雨腐蚀条件下混凝土裂尖的劣化样貌以及断裂韧度的劣化情况。在模拟酸环境下,腐蚀深度随着浸泡时间的延长而增加,混凝土裂尖腐蚀层材料发生物理化学变化,并随着腐蚀时间的延长而变得松弛并产生微裂隙,导致混凝土裂纹尖端抵抗开裂的能力降低。三点弯曲试验结果表明:相比未腐蚀试件,腐蚀试件断裂韧度发生了明显改变,并且随腐蚀时间呈现出先增加后减小的趋势。断裂韧度的劣化过程受p H值的影响,溶液p H值越小,则腐蚀初期的性能强化时间越短,断裂韧度劣化越快。腐蚀层混凝土材料的劣化是导致混凝土力学性能下降的主要因素,通过试验得到了腐蚀混凝土断裂韧度和腐蚀深度间的关系曲线。     

冻融循环作用下混凝土断裂损伤特性研究

为研究冻融作用对混凝土断裂性能的影响,测试了不同水胶比(0.4、0.5、0.6),含气量(1.6%、6%),以及粉煤灰掺量(0、30%)三因素下混凝土的断裂能。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,混凝土的断裂能逐渐降低。低水胶比和合理的引气能够提高冻融作用下混凝土的抗开裂性能,掺入30%的粉煤灰降低了混凝土的抗冻性。     

不同应变率下混凝土受压损伤试验研究

通过在大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室的大型静动态电液伺服试验系统上对普通混凝土受压试件在应变率为10-5/s～10-2/s范围内进行动态单轴直接抗压试验,分析了动态荷载下混凝土的抗压强度、弹性模量以及临界应变随应变率的变化规律,结果表明,混凝土的弹性模量随应变的增加而增加,混凝土的抗压强度和临界应变与应变率之间呈线性关系,并给出了抗压强度、临界应变受应变率影响的经验公式;以切线模量的退化来量度损伤,从损伤的角度分别在应力和应变空间分析了混凝土动态损伤槛值随应变率的变化规律和混凝土的动态损伤演化规律。研究表明,随着应变率的增大,混凝土损伤应力槛值增加,但损伤应力槛值与最大应力的比值变化不大,损伤应变槛值及其与临界应变的比值随着应变率的变化影响不大;在相同的应力比或应变比条件下,混凝土损伤值随着应变率的增加而减小。     

持载状态下碳纤维布加固损伤混凝土框架抗震试验研究

以某二层工业厂房的钢筋混凝土框架为原型,按1/3的缩尺模型,设计、制作3榀尺寸及配筋相同的钢筋混凝土框架试件。首先分别对框架施加水平低周反复荷载,使其处于不同损伤状态（截面开裂、钢筋屈服）,保持竖向荷载不变,对其进行碳纤维布加固。然后再对加固框架进行同样试验。基于试验值,分析了加固框架的滞回曲线、骨架曲线及抗震能力;比...     

冻融循环作用下纤维混凝土的损伤模型研究

通过对4组10 cm×10 cm×40 cm混凝土试件的快速冻融循环试验,以及采用共振法和超声法进行试件的波速和频率测试,得到了冻融循环200次混凝土试件的损伤参量特征值和强度变化规律,论证了超声波速作为损伤参量测试值的合理性,研究了冻融循环对纤维混凝土材料损伤特性的影响因素,分析了纤维混凝土冻融损伤破坏的细观机理,结合动弹性模量和超声波速相对值的变化特点,根据细观损伤力学和数学模拟的方法建立了纤维混凝土冻融损伤本构模型。研究分析和测试计算显示:纤维混凝土冻融损伤模型的计算值与实测值基本吻合,本构模型预测的混凝土损伤特性符合混凝土实际冻融破坏情况;超声波速作为损伤参量易于测量且易与宏观量建立联系,能够较好地反应纤维混凝土冻融损伤规律;聚丙烯纤维在混凝土中能够产生引气效应,可有效地抑制混凝土的冻融损伤劣化程度,在本文研究的混凝土强度范围内纤维掺量为10%时混凝土抗冻性最好。     

X射线数字成像技术检测灌浆套筒施工质量的试验研究

灌浆套筒的施工质量是保证装配式混凝土结构质量安全的关键点之一。对套筒施工质量的主要问题进行了分析,阐述了X射线数字成像技术的检测原理。设计制作了一个钢筋混凝土剪力墙试件,试件内埋了3个全灌浆套筒和3个半灌浆套筒,并人工设置了灌浆的饱满度,分别为全满、半空和全空,采用X射线数字成像技术无损现场检测剪力墙试件内灌浆套筒施工质量;通过增加两片厚度为70mm的钢筋混凝土墙板,分析了钢筋混凝土厚度对于检测结果的影响。通过对比试验验证了X射线数字成像技术的准确性。基于试验结果,采用X射线数字成像技术对实际工程中的200mm厚钢筋混凝土内部的灌浆套筒进行检测,结果证明此技术为更好地控制装配式混凝土结构施工质量提供了一种便捷有效的途径。