香溪长江大桥施工风险联合评估模型研究及应用

文中以香溪长江大桥主拱肋合龙利用施工风险模型构建为例,考虑先验数据与主拱肋合龙误差的因果关系,构建贝叶斯网络拓扑结构.以中心极限定理(CLT)方式,利用动态多源监控数据更新网络中父节点先验分布.有限元分析与BP神经网络结合,在合龙误差与系列影响参数之间建立对应关系,通过蒙特卡罗法确定了概率分布,实现了联合施工风险误差的定量预测.结果表明:香溪长江大桥的拱肋竖向误差风险概率具有传递性,拱肋合龙误差在75~125 mm的风险等级达到了IV级,因此施工过程中应该对锚索预应力、扣塔偏移、当地气温严密监控.施工风险联合预测模型的计算值与工程实际合龙控制误差趋势吻合.

沥青混合料界面区微米划痕试验与参数分析

用微米划痕试验联合扫描电镜技术,分析了室温下沥青混合料界面过渡区(ITZ)的特性,推定了ITZ区域空间几何范围,测试了其断裂韧度及摩擦系数,并采用三点弯曲试验及纳米压痕试验进行了对比验证.结果表明:沥青混合料ITZ区域特性明显,荷载为100 mN时更适用于微米划痕试验,此时ITZ区域在划痕作用下会出现较大破裂面,且其厚度在10~30μm波动,与纳米压痕试验结果相近;ITZ摩擦系数由集料至沥青胶浆呈线性增加,达到最大值后趋于稳定;微米划痕试验测得的断裂韧度值与三点弯曲试验结果相近,且断裂韧度曲线可以较好地识别集料、ITZ和沥青胶浆三相介质,微米划痕试验可以相对简便有效地实现沥青混合料ITZ初步分析.

装配式防撞护栏竖向连接设计与准静态加载分析

目的 提出三种装配式防撞护栏竖向连接设计方案,即预埋H型钢焊接与浆锚连接相结合(方案一);预埋倒T型钢板焊接及浆锚连接相结合(方案二);“双环锚固”嵌固连接(方案三),解决装配式混凝土护栏抗剪和耐久性差、护栏竖向连接设计单一、装配式安装造价高昂等问题。方法 在考虑竖向连接构造与配筋的基础上,建立了相应的护栏-桥面板有限元模型,通过数值模拟开展装配式护栏准静态加载分析,研究上述三种装配式护栏的极限承载能力与失效特点,并简要对比其制造工艺与相对成本。结果 三种竖向连接方案的护栏最大承载力分别为600 kN、340 kN和400 kN;方案一呈现倒梯形屈服破坏,方案二与方案三出现应力集中并整体倾覆;方案一满足SA级桥梁护栏的设计要求,同时兼具工艺简便与相对成本较低的优点。结论 预埋H型钢焊接和浆锚连接相结合的竖向连接方式为优选方案,可为装配式防撞护栏的研究与应用提供参考。

混掺固废磷石膏纤维增强水泥基复合材料强度特性与机制

采用流浆法成功制备了一种混掺磷石膏固废的纤维增强水泥复合材料。首先对固废磷石膏进行生石灰中和、去杂、烘焙改性处理激发其胶凝特性,再按质量比5∶4∶1比例与矿粉、钢砂混合,形成改性固废磷石膏混合料(Modified solid waste phosphogypsum mix,MWPM)作为辅助胶凝材料,取代部分水泥;采用固废磷石膏集料替代部分天然细集料,同时考虑掺入少量聚甲醛(POM)纤维及木制纸浆纤维,进行纤维增强水泥基复合材料的基准配合比设计研究,并结合XRD及SEM分析其强度及微观机制。结果表明:MWPM与磷石膏集料的掺量对固废纤维增强水泥板的密度、吸水率、导热系数等几乎没有影响;尽管前期强度随着MWPM掺量的增加而略微降低,但在掺量达到18wt%左右时仍能保持在4 MPa左右,且后期强度相比之下有部分增强;同时经过冻融实验后的冻融抗折强度比率不低于70%,满足非承重纤维增强水泥板规范需求;磷石膏集料对复合材料有微小的增强效应,掺量为20wt%时相对优化。基于上述研究,提出了混掺磷石膏固废纤维增强水泥基复合材料的基准配合比,可有效利用固废磷石膏155.39 kg/m^(3),减少水泥消耗78.58 kg/m^(3),降低CO_(2)排放27.60 kg/m^(3)。微观分析表明:二水磷石膏、钙矾石和水化硅酸钙凝胶相互填充结合,形成互穿三维空间结构,同时通过引入POM纤维和木质纸浆纤维,使基体、骨料与两种纤维形成了更紧密的整体结构,这种结构的形成可进一步提高试件的整体力学性能。混掺磷石膏固废纤维增强水泥复合材料兼具良好力学性能和固废利用率,可为非承重绿色保温材料的发展提供参考。