三维激光扫描技术在钢结构检测技术中的应用研究

利用三维激光扫描技术结合逆向模型构建技术对钢结构建筑进行检测并建模。通过对具体钢结构进行三维激光扫描试验,检测其使用阶段不同时期的差异。以三维激光扫描体育场看台得到的点云数据为基础,详细研究了看台钢结构变形的分析和提取方法。相对于传统的技术方法,该技术能够准确快速地检测各个重要节点的变形,从而获得精确的结构模型。此外,将三维激光扫描技术与逆向模型技术相结合,可以构建精细化数字模型,快速准确地提取大型钢构件的尺寸和变形信息,为钢结构的施工安装和后期运营的变形监测提供支持。

BP神经网络在大跨斜拉桥性能检测中的应用研究

大跨斜拉桥工程的迅速发展对给该类桥梁的工作性能评估提出了更高的要求。针对大跨度斜拉桥的复杂情况,以浙江省某大跨度斜拉桥为检测对象,利用MIDAS/CIVIL有限元建模预测和荷载试验相结合的方法对桥梁的实际工作性能进行评测。采用Python软件构建BP神经网络,利用MIDAS/CIVIL有限元模型提供的训练样本对算法进行训练,将荷载试验实测值作为算法输入,得到桥梁模型参数和桥梁挠度应变改良值。由结果对比可知:MIDAS/CIVIL模型参数取值和真实值相差较大,误差最大可达27%。BP神经网络算法优化后的桥梁应变预测值更接近实际,优化后理论值误差可减少10%~20%。研究结果表明BP神经网络算法在桥梁工作性能评估中具有实践意义,该研究为大跨斜拉桥工作性能评估提供了可靠的方法借鉴。

近代历史保护建筑检测鉴定与结构加固案例分析

对杭州市某近现代历史建筑进行了检测和安全性鉴定,发现该建筑物存在承重砌体不能满足现行抗震规范构造要求,混凝土梁开裂、木结构构件干裂、腐朽,部分构件承载力不足等问题。根据检测和鉴定结果结合历史建筑保护要求确定了对该建筑进行针对性加固方案,并对加固后的结构进行整体抗震及承载力验算。尽最大可能的保留了原建筑的风貌的前提下加固取得了良好的效果,可为其他同类工程提供参考。

暴雨天气下超大深基坑抢险施工技术措施

以工程实例为依托,分析了暴雨天气下超大深基坑出现的围护结构变形过大、渗水及桩间土流失等险情。结合工程特点,采取控制基坑水位、加快基坑底板浇筑和坑内外土体加固等措施后,基坑水平位移稳定,位移速率显著减小,结构渗漏明显好转,为超大深基坑在台风暴雨等异常天气下,多点险情同时爆发的处置提供了经验。

建筑加装电梯问题及检测方法研究

当前我国存在大量既有建筑加装电梯的需求,由于此类建筑大多建设于20世纪80、90年代,没有预留电梯井的位置且房屋老化现象比较严重,因此在加装电梯过程中出现了许多问题。本文对既有建筑加装电梯现存问题及检测方法要点进行分析,对我国既有多层建筑加装电梯的检测及质量控制具有一定的指导和借鉴意义。

套筒灌浆饱满度现场检测方法应用现状及适用性对比研究

套筒灌浆连接作为一种广泛采用的工程结构连接方式,其连接饱满度对结构的安全性和稳定性具有至关重要的影响。目前,关于套筒灌浆连接饱满度的现场检测方法多种多样,已有相关的试验研究和应用验证,但各种方法都存在一定的优势和限制。本文全面总结了不同类型的套筒灌浆饱满度检测技术的原理、特点以及研究现状,同时深入比较分析了多种检测方法的优劣和适用性,提出了在工程现场建议采用“U型管+内窥镜”组合法进行检测,该方法能够提供更直观、更有效、更高可靠性的检测结果。最后,为相关工程实践提供参考和建议,并对后续研究进行了展望。

化学激发淤泥焚烧灰制备生态透水砖性能研究

通过CaO、NaOH、NaAlO2和Na2SiO3激发淤泥焚烧灰化学活性后与水泥复合作为胶凝材料制备生态透水砖,通过正交试验研究了不同化学激发剂对水泥净浆抗压强度的影响,探究了骨胶比对淤泥焚烧灰制备的生态透水砖劈裂抗拉强度、渗透性、抗冻性及保水性的影响。结果表明:复合化学激发剂可以改善淤泥焚烧灰制备的生态透水砖的力学性能,但将降低淤泥焚烧灰制备的生态透水砖的透水性、保水性。骨胶比与透水砖的透水系数呈正相关,当骨胶比从3.0增大到3.4时,未掺淤泥焚烧灰的对照组透水系数增大了153%,掺淤泥焚烧灰的试验组透水系数增大了184%。为满足工程要求,淤泥焚烧灰的掺量不宜超过30%。

下穿隧道上盖建筑基础-地基-建筑振动传播规律分析

在过去几年,越来越多的城市建筑建于地铁隧道上方,地铁下穿上盖建筑严重影响了居民健康。为研究地铁振动在上盖建筑基础、地基及上部结构物中的传播规律和振动特性,以与地铁明挖隧道相连的上盖建筑为研究背景,对下穿上盖建筑地下室、附近地表进行振动实测分析,对地面和地下室柱、板振动时程加速度幅值变化情况与Z振级变换规律进行环境振动评价;进一步以地表振动响应为依据,通过反演分析验证数值模型计算正确性,进而开展地铁上部建筑结构振动响应的预测分析,为隧道修建前邻近建筑物振动环境预测提供了有力工具。研究表明:地铁环境振动主要通过隧道壁、柱向结构上方传递,地铁过车引起的地基振动响应沿地铁横向呈波动衰减趋势,当地铁正上方距离隧道中心线大于7 m时,地面测点的Z振级满足规范要求;数值预测结果表明随着楼层高度的增加振动响应呈现出先减小后增大的规律。

部分包覆蜂窝钢-混凝土组合梁受弯性能数值分析

部分包覆蜂窝钢-混凝土组合梁(简称PECC梁)是在传统部分包覆钢-混凝土组合梁(简称PEC梁)基础上发展而来的一种装配式组合构件,相关研究较少。首先利用ABAQUS软件建立有限元模型,并对已有的2根PEC梁试件进行校准。然后,对PECC梁进行参数化分析,得到梁端的弯矩-转角曲线用来研究其受弯性能。研究结果表明:PECC梁的抗弯刚度及抗弯承载力受主钢件截面扩高比K、翼缘宽厚比影响较大,受孔洞形式、纵筋配筋率、连杆间距、混凝土强度影响相对较小;孔洞形式为圆形时受力性能最佳、方形最差,正六边形和正八边形介于两者之间;纵筋宜配置在受拉侧;混凝土强度等级宜选择较常用的C30、C40。

部分包覆H形蜂窝钢-混凝土组合梁抗震性能试验研究

部分包覆H形蜂窝钢-混凝土组合梁简称PEC-H梁,具有混凝土一次浇筑成型、混凝土整体性好等优点。但PEC-H梁是新型组合结构,相关研究较少,故对其开展抗震性能试验研究。进行了主钢件腹板开设正六边形孔洞的PEC-H梁弯剪滞回试验,得到了试件的弯矩-转角曲线,研究了其转动刚度、延性、耗能性能等抗震性能,采用ABAQUS有限元软件对试验进行了模拟,分析了试件钢筋和主钢件的应力分布情况。试验结果表明:PEC-H梁的破坏形态主要为孔洞附近的混凝土出现“X”状斜裂缝,翼缘在靠近孔洞部位产生局部屈曲,孔洞弯折处腹板断裂;主钢件腹板开设正六边形孔洞的PEC-H梁试件抗震性能较好,滞回曲线存在轻微的捏缩现象,刚度退化速度先快后慢,延性系数为4.9,耗能系数约为2.2;有限元模拟分析表明PEC-H梁中的钢筋塑性发展程度较低,主钢件塑性发展程度较高。

密拼连接叠合双向板挠度计算方法研究

根据已完成的四边不出筋密拼连接叠合双向板原位加载试验研究成果,分析了钢筋桁架叠合双向板与现浇板抗弯刚度、挠度存在差异的机理。考虑弯矩调整、裂缝分布、支座附加筋及钢筋桁架等因素引入相关挠度折减系数对既有挠度计算方法进行修正。基于ACI318有效惯性矩方法、修正ASCE方法对叠合双向板挠度进行理论计算得出,ACI318有效惯性矩方法计算结果高估了叠合双向板弹性阶段刚度,修正ASCE方法适用于弹性阶段。解析刚度法结合修正挠度计算方法可用于计算叠合双向板挠度,适用于叠合双向板弹性和塑性阶段,计算值与实测值吻合较好。通过数值模拟开展参数分析得出,叠合双向板的抗弯刚度随现浇层与预制底板厚度比值的增大而提升明显,但钢筋桁架与支座附加筋等因素的刚度增强效应会减小。

某门式刚架轻钢结构厂房施工过程中整体倒塌原因分析研究

某门式刚架轻钢结构厂房在施工过程中发生整体倒塌。为分析倒塌原因,核查了设计图纸、施工质量、视频监控、现场情况、吊装机械等情况;检测了部分钢柱、钢梁截面尺寸及钢材力学性能;验算了实际工况条件下的刚架承载力。检测发现:造成事故的主要原因为未按规范要求顺序施工,未及时安装柱间支撑、屋面水平支撑,形成的临时空间结构为几何可变体系,在吊装过程中的冲击荷载作用下导致整体失稳、倒塌。最后,给出了合理化建议,为相关工程提供参考。

预应力混凝土矮塔斜拉桥静载试验研究

为对斜塔斜拉桥进行结构承载力试验分析研究,对该桥采用有限元软件建模与分析,按照桥梁相关检测试验规程开展了桥梁的静力荷载试验,测量关键截面的应变及位移变化情况,评价结构构件的承载能力和使用性能。结果表明:该斜拉桥在各工况下的挠度和位移校验系数满足规范规定,结构性能满足桥梁设计荷载的承载能力要求。

布置黏滞阻尼器框架结构的抗震分析研究

安徽某五层框架结构幼儿园工程,场地属于抗震不利地段,结构存在竖向缩进,初步设计结果表明:多遇地震作用下,结构层间位移角略大于规范要求。采用能量法,估算得到结构附加阻尼比,在初步验证满足规范要求的情况下,建立有限元模型,对结构进行多遇地震与罕遇地震作用下的时程分析,研究结果表明:1)布置黏滞阻尼器后,结构满足“小震不坏,大震不倒”与“强柱弱梁”的要求;2)得到本工程黏滞阻尼器产品的力学参数。

预制混凝土剪力墙施工安装偏差实测及结构安全性影响分析

通过三维激光扫描结合BIM软件的方法,测量了七个预制混凝土剪力墙结构项目中预制剪力墙安装施工偏差,统计分析了实测偏差数据,并利用有限元软件分析了预制混凝土剪力墙垂直度偏差对结构安全性的影响。研究发现:以《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1-2014)偏差限值为基准,预制混凝土剪力墙安装位置偏差、垂直度偏差、相邻墙体平整度偏差实测合格率分别为97.81%、96.55%、98.57%,三类偏差数据均服从对数正态分布。按照实测垂直度偏差期望值设置的剪力墙结构自振周期、层剪力、层间位移角及墙体的内力与无偏差模型计算结果基本一致,结构仍能满足安全性的要求。

部分包覆钢-混凝土组合蜂窝框架梁抗震设计研究

部分包覆钢H形蜂窝钢-混凝土组合梁(简称PEC-H梁)是在H形主钢件腹板开孔的水平受力构件,开孔后使得PEC构件能一次浇筑完成且方便通过孔洞铺设设备管线。随着PEC相关规范的发布,PEC这种结构形式得到了更多的研究和应用,但对PEC-H梁抗震的研究较少,本文结合已有试验实测数据,通过理论分析,结合相关规范研究了弯剪共同作用下PEC框架梁受弯承载力和受剪承载力之间的相关性,提出了适用于已有试验中PEC框架梁试件的弯剪相关性方程;PEC框架梁设计时可优先考虑圆形孔洞且选用主钢件由错位成孔法形成的圆孔PEC-H梁;PEC-H梁的承载力于高跨比、截面高宽比及孔洞尺寸有关,其孔洞边缘与梁端最小距离应在设计时进行验算。

真空-堆载联合预压法加固软土地基的效果分析及沉降机理研究

基于某厂区大面积软土地基加固工程的现场实测资料,分析了真空堆载预压下加固区土体沉降、孔隙水压力等的变化规律,探讨了真空堆载联合预压的加固机理及沉降计算方法。研究发现:随着土体深度的增加,抽真空效果逐渐降低,土体孔隙水压力下降幅度及土体分层沉降量逐渐减小;真空-堆载预压将造成地下水位下降,导致地下水位以下土体发生固结,地表总沉降可分别按真空压力、堆载荷载、地下水位下降的3种固结加固效果进行叠加计算。

梁拱组合桥顶推导梁选型优化研究

梁拱组合桥整体顶推施工时,通常在主梁的前端配置导梁,以增大顶推法所适用的桥梁跨度。本文以杭州某梁拱组合桥整体顶推施工为研究背景,为改善顶推过程中钢梁、钢拱等主要构件在大悬臂状态的受力状况,采用有限元分析方法,分析并确定导梁长度、重量和刚度的最优取值。结果表明:导梁与主梁比重越小,对45m~188m区段内的主梁内力越有利;导梁刚度比的改变对主梁内力影响较小;综合考虑,导梁与主梁比重、刚度比、长度比均取0.5左右较为经济合理。

钢弹簧浮置板对地铁振动源强和地表振动影响实测分析

为研究钢弹簧浮置道床相较于普通道床在隧道壁及地基表面的减隔振效果,以杭州某地铁线为研究背景,基于轨道、隧道壁和地基表面振动实测数据,对比分析了有、无钢弹簧浮置板减振措施下,地铁列车引起的轨道、隧道和地基振动响应的差异,同时详细分析了钢弹簧浮置板轨道上过车引起的地表振动响应传播与衰减规律,同时对轨道、隧道和地表振动信号进行相应的数据处理,包括时/频程、三分之一倍频程和Z振级等。测试结果表明:相比于普通整体道床,钢弹簧浮置板对钢轨至隧道壁衰减率高出20%以上,在8~100Hz范围内钢弹簧浮置板起到了较好减振效果;地表测点Z振级在隧道正上方至侧方16m范围内衰减较为缓慢(约为65~68dB),大于16m以外的范围Z振级迅速衰减,地铁环境振动影响范围应重点关注隧道中线两侧30m范围内振动响应水平。

振动作用对海工高性能混凝土抗氯离子渗透性能的影响

设计采用钢筋混凝土水池将振动与盐溶液耦合,研究了振动作用对模拟海洋环境中高性能混凝土劈裂抗拉强度与抗氯离子渗透性能的影响。结果表明:在振动作用下,混凝土劈裂抗拉强度略有增长,模拟浪溅区与模拟水下区混凝土劈裂抗拉强度随浸泡深度增加而增大。振动作用导致混凝土氯离子渗透深度增大,且模拟浪溅区混凝土氯离子渗透深度大于模拟水下区混凝土氯离子渗透深度;不同浸泡深度混凝土中氯离子浓度均在振动作用下有所增大,且模拟浪溅区混凝土中氯离子浓度大于模拟水下区混凝土中的氯离子浓度。