短直螺栓接头混凝土应变分布及刚度变化规律

依托下穿白云机场盾构隧道工程,开展了不同偏心距作用下短直螺栓接头足尺试验,分析了接头混凝土和螺栓的应变特征,探究了接头刚度变化规律。结果表明:在靠近接头端面处接头受压核心区压应变呈现出规律性变化,而非受压区应变较小;拉压区混凝土应变不满足平截面假定,随着远离接头端面混凝土应变表现为沿管片厚度线性变化,接头影响逐渐削弱,接头的影响区域约为距离接头端面338 mm内;在影响区域内混凝土应变不均匀时的压缩变形与假定为混凝土应变均匀时的压缩变形等效的前提下,计算得到混凝土压缩变形影响深度约为300 mm;将该影响深度值带入接头受力解析式中计算,接头刚度理论值与试验值基本相等,验证了该值的正确性;试验和理论计算均表明正弯矩作用下,随着偏心距增大,接头刚度以指函数形式减小。

龙固副井冻结凿井期外壁混凝土应变的实测研究

通过龙固副井冻结凿井期现场实测，获得了龙固副井外层井壁混凝土应变的变化规律．结合高强混凝土的极限压应变，分析了井壁结构的安全性．研究表明：外层井壁浇筑后，混凝土首先产生拉应变，而后随井壁温度下降而逐渐减小并转变为压应变．环向最大压应变一般为同一监测层位竖向、径向最大压应变的2～4倍．在龙固副井施工中，井壁环向最大压应变达2221με，约为极限压应变的76．6％，处于安全状态．

考虑混凝土应变率变化的高拱坝非线性动力响应研究

提出一种新的应变率相关的混凝土非线性弹塑性损伤模型,采用此模型对混凝土拱坝的非线性地震响应作了分析。在综合考虑坝-地基-库水动力相互作用和坝缝非线性接触的基础上,着重研究了混凝土应变率相关效应及加载历史对混凝土极限强度等重要参数及拱坝响应的影响,并与采用不考虑应变率影响的混凝土损伤模型计算结果进行了对比分析。结果表明,拱坝考虑横缝作用后的坝面应变率分布不同于整体拱坝。应变率分布形态不仅可以很好地表征拱坝的振动形态,而且对于高拱坝的动力响应的影响也不可忽略。

深厚冻结基岩中新型单层井壁的施工技术与混凝土应变实测

以呼吉尔特矿区葫芦素副立井为工程实例,详细阐述了国内首个基岩冻结新型单层井壁的施工工艺和混凝土应变实测方法,对施工过程中的技术难点进行了分析,给出了井壁混凝土的质量控制指标。现场实测表明:新型单层井壁混凝土应变是冻结压力、井壁温度共同作用的结果,其变化规律可分为OA,AB,BC,CD等4个阶段;混凝土浇筑完毕后的99.6～149.5 d,混凝土竖向、环向压微应变极值分别达到-190.5～-458.0和-590.4～-799.1;混凝土环向压微应变极值为竖向的1.3～4.2倍,且最大不超过混凝土极限压微应变估算值εmax的25.7%;凿井期葫芦素副立井单层井壁处于安全状态。

细长钢管混凝土构件混凝土应变测试

钢管混凝土桁梁是一种新型组合结构,管内混凝土应变状态是定义这种结构的关键指标之一,但其弦杆管径较小而长细比较大,很难准确测得弦杆管内混凝土应变。本文结合钢管混凝土桁梁受力性能试验研究,开发了内埋式混凝土应变计及其定位构造,并设计了配套的普通强度等级自密实混凝土的配合比和浇筑工艺。应用结果表明,本文开发的小管径、大长细比的钢管混凝土构件管内混凝土应变测试技术,可以减少结构损伤,造价低廉,而且设计和施工简便,可推广应用于钢管混凝土桁梁等新型组合结构的室内小比例模型。

钢板-混凝土组合剪力墙早期混凝土应变规律试验研究

国瑞·西安金融中心工程施工前,为研究钢板-混凝土组合剪力墙的早期混凝土应变规律,设计了长11 m,厚1.7 m,高2.2 m的足尺模型,通过试验监测得到了组合剪力墙的早期应变发展趋势和分布规律,发现温度是混凝土产生早期应变最主要的因素,温度应变约占早期混凝土总应变的80%以上,混凝土浇筑后18 d左右混凝土应变趋于稳定。

新型组合墙体泡沫混凝土应变试验研究

对薄壁型钢骨架与泡沫混凝土形成的轻钢与泡沫混凝土组合墙体进行拟静力试验研究.设计了6片组合墙体试件,其中型钢骨架间距分别为300 mm,200 mm和150 mm,每一间距对应泡沫混凝土密度为1000 kg/m^3和1600 kg/m^3.探讨不同型钢间距与泡沫混凝土密度对组合墙体中泡沫混凝土应变变化规律的影响.试验结果表明:当泡沫混凝土密度不变时,在密度为1000 kg/m^3情况下,型钢间距越小,泡沫混凝土的竖向应变增速越大;在密度为1600 kg/m^3情况下,随着型钢间距变小,泡沫混凝土竖向应变的增加逐渐平缓,而当型钢间距不变时,泡沫混凝土的密度增大对其水平应变变化基本没有影响.

滹沱河倒虹吸工程Ⅱ标段管身混凝土温升与钢筋应力及混凝土应变关系分析

混凝土结构尺寸较大时,因水泥水化热不易散发而造成混凝土温度急剧升高,对混凝土结构产生不同程度的危害。通过对实测数据分析,找出管身段水泥水化热温升与钢筋应力及混凝土应变之间的关系,为进一步完善设计工作,确保工程的安全,以及确定混凝土表面保护的重点部位提供了依据。

郓城煤矿主井外壁混凝土应变的实测及分析

为了深入研究井壁的受力与变形规律,在郓城矿冻结法凿井过程中,开展了井壁应力、应变的现场实测研究。通过郓城主井冻结凿井现场实测,获得了郓城主井外层井壁混凝土应变的变化规律,并与混凝土允许应变值或极限应变值进行对比分析,预测了外壁的安全性。分析得出:郓城主井外壁混凝土环向受压很大但远小于高强混凝土的极限压应变,最大竖向拉应变较大但主要出现在混凝土强度已充分增长后,因此井壁是安全的。

混凝土振弦式应变计测试技术研究

基于振弦式混凝土应变计的测试原理,在现场试验的基础上,对桥梁工程中应变测试的温度变化影响作了深入的探讨,分析了振弦式应变计的自由应变的温度影响以及约束温度应变的计算方法;提出了针对振弦式应变计的温度影响修正公式;同时对水化热影响的消除办法进行了分析探讨;提出了用测试应变反映混凝土应力的处理方法,并以荆州长江公路大桥为例介绍了这种消除办法和处理方法的应用效果。

电测法应用于混凝土结构的表面应变测试

以不同标距和不同贴片时间的应变片测量预应力混凝土梁表面应变,与标距500 mm的机械表测量结果进行比较。结果表明:应变片的标距越大,测量准确度越高,通常100 mm标距的应变片测量不确定度达9%,当标距增加到300 mm时,测量不确定度下降到5%。建议在应用电测法测量混凝土结构表面应变之前,应进行同工艺条件下的应变进行标定;采用环氧黏结贴剂应变片时,黏贴应对黏贴层厚度进行严格控制,并能保证环氧黏结贴剂的充分固化条件。在无法采用规范做法对黏贴后的应变片进行固化和稳定化处理的条件下,建议尽量在短时间内使用上述条件下的应变片测量方法。该研究特别适合一般条件下,混凝土表面应变测量的研究和教学工作。

厚表土斜井冻结凿井期井壁混凝土应变实测研究

为了研究斜井冻结法凿井过程中井壁结构的安全性,对哈密大南湖十号煤矿主斜井进行了现场实测,获得了主斜井冻结段井壁混凝土应变和钢筋应力的变化规律。结合混凝土极限拉压应变,分析了井壁结构的安全性,并对斜井冻结施工提出优化建议。研究表明:井壁浇筑后,混凝土应变变化可分为4个阶段,即紊乱期、应变加速增长期、应变缓慢增长期及应变稳定期,井壁真实应变应从紊乱期后开始计算;斜井井壁设计主要受拉应变控制;在大南湖十号煤矿主斜井施工中,井壁底板环向拉应变最大达1 280με,远大于混凝土设计极限拉应变,井壁圆弧段局部位置环向拉应变超过200με,井壁处于破裂危险状态。

现浇混凝土叠合剪力墙钢筋应力试验研究及混凝土应变分析

为系统研究现浇自密实混凝土叠合剪力墙的受力及变形特点,在低周反复荷载下,通过对1个全现浇普通混凝土剪力墙和5个现浇自密实混凝土叠合剪力墙的足尺比例试件进行了对比试验研究,分析并对比暗柱、保温层设置及不同轴压比情况下,墙体的钢筋及混凝土应变随荷载变化。分析表明:现浇自密实混凝土叠合剪力墙和现浇普通混凝土叠合剪力墙在低周反复荷载作用下钢筋应变随荷载变化的趋势相似,墙体底部竖向钢筋主要是受弯而不是受剪。混凝土应变值随荷载变化的趋势基本一致,应变值略有差异。在加载过程中预制墙体间的剪式支架起到较好连接作用,保证了预制混凝土双板与现浇层整体协同工作。设置暗柱和适当地增大轴压比均加大对混凝土的约束作用,延缓裂缝开展,有利于改善自密实混凝土叠合墙体的抗震性能。

装配式桥梁板玻璃纤维混凝土-U形钢筋湿接缝受力与变形分析

为解决装配式桥梁板体系湿接缝处力学性能不稳定、易变形的问题,提出采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案优化湿接缝性能,以雄安新区荣乌高速荣乌主线桥为背景进行研究。选取主线桥2个试验段(试验段A湿接缝采用普通混凝土-U形钢筋方案,钢筋点焊;试验段B湿接缝采用玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案,钢筋满焊)进行梁板体系湿接缝性能试验,监测湿接缝处搭接钢筋力学响应及混凝土接触面变形特征,同时对长期运载及强降雨影响下的钢筋受力与混凝土变形进行监测。结果表明:长期运载下,试验段B横筋受力约为试验段A的一半,其中部纵筋承受外力远大于试验段A,边缘纵筋承受外力较少,试验段B稳定性更优;试验段B较试验段A在湿接缝部位变形量小,其稳定性及耐久性更优;强降雨阶段,试验段B较试验段A变形及力学响应波动程度更低,其抗渗能力、耐久性更优。由此可知基于玻璃纤维混凝土-U形钢筋加强方案的湿接缝构造在外力传导、抵抗变形方面具有较强稳定性,不易受恶劣环境影响。

混凝土梁桥应变监测分级预警阈值设定研究

为更好地利用健康监测数据对桥梁状态进行评估,以某在役桥梁为工程依托,通过对应变监测数据、温度数据的分析,得到应变-温度回归方程。采用监测应变值与回归方程计算值相减,得到可变荷载作用下的应变残差。将某时间段内应变残差的最大值与荷载试验最不利工况的应变监测变化值作为低、高级预警阈值。结果表明,温度变化与混凝土应变之间为线性强相关,监测应变值与回归方程计算值的残差主要由可变荷载引起,针对应变残差设定的分级预警,能够对结构进行有效预警。

一种基于加权平均应变计的混凝土支撑轴力监测方法

传统的钢筋计监测基坑支撑梁时,由于受到混凝土徐变、收缩等影响,测量结果往往不能真实地反应混凝土支撑的受力情况,且实际的轴力监测值往往远高于设计值。针对这一问题,提出了一种基于多个混凝土应变计的加权平均监测方法。该方法将5个(可扩展)应变计等间距安装于混凝土支撑梁,通过对5个轴力监测点轴力值进行加权平均,从而求出混凝土支撑实际受外力情况。实际加载测量试验表明,本方法监测平均误差能够控制在5%以内,有效地避免了传统的钢筋计测量值过大的问题,且本方法安装中无需截断支撑梁内部钢筋,保证了支撑梁的完整性。

FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型

为建立纤维增强复合材料(FRP)约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型,分析了国内外305个轴心受压FRP约束混凝土圆柱试件的试验结果。分析表明,纤维特征值、FRP层合结构和加载方式是影响FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系的3个主要因素。通过分析试验结果和已有的模型,提出了一个考虑上述3个因素的改进的FRP约束圆柱混凝土受压应力-应变关系模型,该模型包括强化型和软化型两种类型。比较表明,该模型与试验结果的符合程度好于已有模型。

等幅侧向位移循环下柱混凝土纤维应变规律的试验研究

在已完成的包括16个构件的等位移循环加载钢筋混凝土柱的系列试验中,通过在其中3根柱的塑性铰区沿混凝土受力方向安设位移计,较准确测定了混凝土测试标距内的平均应变在一个加载循环内的变化规律及其随周数增长的变化规律;发现了单周最大压应变随周数的增长而持续增大,单周最大名义拉应变随周数增长而持续减小的重要现象;并与柱顶水平力-水平位移滞回规律实测结果相对应,结合截面受力特征对所得单周和多周应变变化规律的成因作了分析。

混杂纤维混凝土剪力键滞回试验损伤及应变分析

文中以沉管隧道为研究对象,通过采用拟静力滞回试验的方法,研究了沉管隧道接头间混杂纤维混凝土剪力键及普通混凝土剪力键的损伤积累过程、混凝土应变及钢筋应变的变化规律。试验表明,掺入纤维后的混凝土剪力键的损伤相比于普通混凝土剪力键的损伤有明显的减小。当剪力键的配筋及混凝土标号相同时,混杂纤维混凝土E3左侧剪力键及右侧剪力键在破坏阶段的累积损伤指数相比较于普通混凝土A3左侧剪力键及右侧剪力键分别减少了34.3%和30.8%。在一个混凝土应变片中可以有多条微裂缝同时穿过应变片,U型剪力键混凝土表面裂缝沿混凝土应变片h1-h2-h3顺序展开,T型剪力键混凝土表面裂缝沿混凝土应变片h4-h5-h6顺序展开。

不锈钢管智能筋在钢筋混凝土结构应变监测中的应用

为解决光纤传感器易损、测量结果易受外界因素干扰以及布设存活率较低等问题,文章依据布里渊散射原理,基于BOTDA传感技术,通过不锈钢管封装紧皮光纤,自行研制具有监测距离长、精度高、全分布式、耐久性强等优点的不锈钢管智能筋。不锈钢管智能筋具有制备快捷的优点。通过标定不锈钢管智能筋和FRP智能筋的温度和应变灵敏系数进行分析,发现两种智能筋具有良好的温度与应变感知性能;解析试验梁应变监测数据,进行对比分析发现自制不锈钢管智能筋与FRP智能筋的应变监测精度相同,且不锈钢管智能筋的应变监测稳定性优于FRP智能筋。试验结果表明自行研制的不锈钢管智能筋能够解决光纤在粗狂式监测环境中易损的问题,同时具有监测精度高、稳定性好等优点,可对钢筋混凝土结构进行全尺度大范围的监测。