受栓钉强度控制的钢板-混凝土界面黏结滑移性能试验与本构模型

以预应力型钢-混凝土界面为研究对象,旨在建立钢板-混凝土栓钉连接界面黏结滑移的本构关系。研究以混凝土强度、栓钉数量及法向压应力为变量,采用正交试验法对18个钢板-混凝土界面试件进行剪切试验。试验界面取为原型界面足够小的单元,使其能代表该单元内一点处的性能,从而探讨一点处的黏结滑移性能,并得到一点处的黏结应力-滑移关系曲线。结果表明：试验后期均发生栓钉剪断造成黏结应力骤降的破坏。混凝土强度和法向压应力的增加对界面的屈服、峰值和残余黏结应力均有提高作用;栓钉含量对界面的屈服及残余黏结应力影响不大,但可提高界面的峰值黏结应力,还可增大峰值黏结应力点的滑移及残余段初始滑移,提高延性。基于试验结果分别建立了无栓钉、含单栓钉和含双栓钉的钢板-混凝土界面黏结滑移本构模型,统计回归了模型中特征点的应力及滑移等参数的算式。所提模型与试验结果吻合良好,达到了在黏结滑移本构关系中考虑栓钉影响的目的。     

混凝土收缩徐变对超长结构温度应力的影响分析

结合某工程算例,探究了混凝土收缩和徐变对结构温度应力的影响。分析结果表明,常规分析计算方法未考虑混凝土收缩的不利影响,也未考虑混凝土徐变的有利影响,在一定程度上放大了结构底部应力,也缩小了上部结构应力;应全面考虑上述因素模拟的温差效应较为合理,对大体量、超长混凝土结构有一定指导意义。     

考虑滑移的型钢混凝土构件有限元分析

目前针对型钢混凝土构件受力性能的分析主要基于型钢与混凝土完全黏结的假定,与实际情况有一定差异。基于此,选取武汉市某工程中一榀型钢混凝土梁式转换框架作为研究对象,依托ABAQUS有限元分析软件,探究型钢与混凝土界面滑移的有限元模拟方法及界面滑移对结构性能的影响。结果表明:考虑界面滑移的模型,混凝土和型钢应力分别增加和减少10%左右,模型最大位移增加约50%,混凝土损伤范围和钢筋屈服程度亦增加。建议在设计中重视型钢与混凝土之间的滑移,当两者连接不可靠时,宜适当增加钢筋和混凝土用量或提高混凝土强度。     

基于速凝浆液流–固相变特性的裂隙岩体注浆扩散机制

速凝类浆液流–固相变特性对裂隙岩体注浆扩散过程具有显著影响。为揭示速凝浆液裂隙岩体注浆扩散机制,以水泥–水玻璃浆液(C-S浆液)作为典型速凝浆液,提出采用基于屈服应力、黏度均随时间变化的Bingham流变本构模型描述速凝浆液流–固相变特性,并通过室内试验获得C-S浆液的屈服应力、黏度时变方程,在此基础上建立速凝浆液裂隙注浆扩散过程理论模型。开展恒定注浆速率下的C-S浆液裂隙注浆模拟试验,获得注浆压力–时间关系与浆液压力空间分布情况,并对理论计算结果进行正确性验证,揭示速凝浆液屈服应力与黏度的时空分布特征,以及静水阻力、流体相阻力、固体相阻力三者在注浆扩散过程中的变化规律。研究结果表明：在C∶S体积比为1∶1,2∶1,3∶1三种工况下,C-S浆液的剪切应力–剪切速率关系均符合Bingham流变本构关系模型,随着C∶S体积比的增加,浆液流–固相变起始时间与结束时间均显著缩短,浆液屈服应力与黏度峰值均显著增加;相比试验结果,基于屈服应力与黏度均随时间变化的Bingham模型、屈服应力固定的Bingham模型、Newton模型的注浆压力计算结果最大误差分别为12.73%～19.62%,20.1...