循环荷载下钢管混凝土与钢筋黏结的试验研究

为探究循环荷载下配筋钢管混凝土构件黏结锚固性能,对配筋钢管混凝土试件开展了单调加载和循环加载试验.通过单调加载试验,对比分析了黏结力与滑移量之间的响应关系;基于单调加载试验结果,对若干配筋钢管混凝土试件在单轴循环荷载作用下的黏结特性进行了试验研究,考虑包括箍筋配置、黏结长度、钢筋直径、加载次数等因素对黏结性能的影响规律,分析了不同试件黏结力的退化机制及其破坏模式.结果表明:箍筋提高了试件承受循环荷载作用的能力,配筋钢管混凝土试件的黏结力和延性随黏结长度、钢筋直径的增加而增大,配筋钢管混凝土试件中钢筋的黏结力及延性随着前期承受循环荷载的加载次数的增加而降低,配筋钢管混凝土黏结破坏时整个黏结区域相对比较平滑,变形肋印迹不明显.

不同外加剂改性水泥土强度特性及细观结构分析

以粉煤灰、硅灰、石膏作为外加剂,与杭州典型工程粉质黏土和水泥混合制作改性水泥土,通过室内无侧限抗压强度试验研究了外加剂种类和掺量及养护龄期对改性水泥土强度的影响,并通过扫描电镜试验从微观角度阐释其强度变化规律的成因.研究结果表明:粉煤灰、硅灰、石膏三种外加剂对水泥土强度特性的改善效果从高到低依次为硅灰、石膏、粉煤灰;不同外加剂改性水泥土强度主要增长期均在14 d左右;以掺量为10%的硅灰和掺量为21%的水泥制作的硅灰改性水泥土在28 d养护龄期的强度最优,为8.11 MPa;未掺入外加剂的水泥土在微观上呈针尖状聚合结构,外加剂可通过填充针尖状聚合结构缝隙使水泥土形成稳定且更为致密的空间网状结构来提升水泥土的强度.

矩形顶管考虑泥浆触变特性的顶推力计算

矩形顶管施工顶推力的计算是施工中非常重要的环节,主顶油缸在设计顶力时需要依据公式计算结果进行配置,因此,公式计算结果的准确性往往关系到施工的财力物力成本。顶推力主要由顶管掌子面的迎面阻力和管壁周围的摩阻力两部分组成,迎面阻力可以被认为是一个定值,因此顶推力公式计算的关键是管周摩阻力的推导。考虑管土之间的泥浆触变特性,通过黏性流体力学的N-S方程结合微元分析法计算矩形顶管管壁周围的摩阻力,并以此推导出顶推力计算公式。通过工程验证,推导的公式结果误差为21%,与现有矩形顶管顶力计算公式对比,更接近实际测量值,验证了本文公式在矩形顶管顶推力计算方面的准确性。

半封闭地下空间中盾构掘进对土体的扰动分析

为分析半封闭地下空间中盾构掘进对周围土体及结构的影响,以上海市轨道交通7号线某盾构区间侧穿地下连续墙为背景,进行了现场数据监测及三维有限元数值模拟.研究结果表明:地下连续墙在束缚了土体侧向位移的同时,盾构掘进使软土向隧道侧产生位移,并增大了土体的竖向位移;在盾构掘进过程中,地下连续墙所围半封闭空间体内土体中土压力近似正态分布,超孔隙水压力先增后减,且由于地下连续墙的挡土效应,它们的积聚过程加剧、消散过程减缓;超孔隙水压力的升降会显著影响到邻近地下结构的安全,通过调控注浆压力、盾构掘进速度和布设砂桩等措施,可有效减缓超孔隙水压力的变化和“削峰”,降低对周围土体的影响,维护邻近结构安全.

航道开挖过程中加固结构对桩土变形影响分析

新挖航道下穿已有高铁工程的施工过程中,航道基坑-周围地层-高铁桩基是一个共同变形的复杂体系,应从整体上对下穿段进行加固,如何选取既安全可靠又经济合理的加固方案,是设计阶段密切关注的问题。以京杭运河二通道(杭州段)新开挖航段为工程背景,基于强度折减法建立了不同开挖工况以及不同加固方案下的数值模型,讨论了整个开挖过程中滑移面情况和桥墩的变形,分析了不同的加固结构对土体位移及桥墩变形的影响规律。结果显示:围护桩与水泥搅拌桩在土体位移的减少和控制桥墩变形方面效果显著,且两者侧重阶段不同,而在河床底面铺砌混凝土对地基加固的效果不是十分明显。总体来说,围护桩、水泥搅拌桩、混凝土护坡三者配合使用可以在整个开挖过程中减少土体位移及桥墩变形。

基于数据挖掘的航道开挖过程中邻近桥墩变形预测

地下工程由于其隐蔽性,结构变形不易被察觉,存在一定工程风险.若能够根据前期的结构变形量,结合数据挖掘的方法,预测未来较长时间内结构的变形,并采取保障措施予以控制,将大大降低地下工程的风险.以京杭运河二通道(杭州段)新开挖航段为工程背景,建立基于GM(1,1)模型的一维响应预测模型和基于关联法则联合GM(1,n)模型的多维响应模型,对航道开挖过程中桥墩的变形量进行预测.研究显示:GM(1,1)模型能更好地通过已有数据进行土体和结构的变形预测,且预测精度满足基本要求,相比之下,GM(1,n)模型在变形预测的前期精确度不如GM(1,1)模型,但后期比GM(1,1)模型更加精确.针对施工过程初期数据较少的情况,可以使用优化的等维灰数递补模型对施工期的结构变形进行预测,提高模型预测精度,降低工程风险.

南京湖南路地下空间结构梁轴力监测分析

为了研究盖挖逆作法基坑开挖过程中结构梁轴力变化规律,依托南京市湖南路地下商业街工程项目,选取A、B 工程区典型的结构梁,采用钢筋应力计监测施工过程中梁轴力的变化。结果表明,基坑各层梁一般在开挖下一层土方时或略先于开挖下一层土方时产生轴力,此时轴力随时间呈线性增长的趋势,在下一层板梁施筑时轴力达到最大值;在开挖初期地连墙向外侧移、混凝土收缩时,混凝土梁呈现受拉的状态;各层梁的轴力与开挖深度、支撑个数、混凝土性能、上部荷载、土体特性、外部自然条件等多种因素相关,是一个复杂的变化过程。

基于网络架构的文科开放性实验管理模式研究

开放性实验教学是培养学生创新能力、提高学生的动手操作能力、加强学生素质教育的主要途径,而开放性实验的教学管理也逐渐受到重视.本文对现在的开放实验室管理方式进行了分析,找出了传统实验教学中存在的问题,并研究了基于网络架构的开放性实验管理模式,以期充分发挥开放性实验教学的作用.

南京软土地区超长异形深基坑地连墙变形性状分析

为研究南京软土地区基坑围护结构的变形性状,文章通过对南京超长超深异形基坑的现场实测数据进行分析,探讨了深基坑围护结构变形的原因。结果表明:基坑地连墙的侧向位移均呈向坑内的凸鼓型,钢筋混凝土支撑和钢支撑在控制地连墙变形上的差异不大;地连墙侧向位移最大值在开挖深度的1%以下,最大位移发生的位置一般位于开挖点以下4 m至开挖点附近;无量纲化的地连墙的最大侧移随墙底以上软土层厚度的增大而减小,无量纲化的地连墙最大侧移的深度位置随着墙底以上软土层厚度的增大而略微上移;基坑坑底抗隆起系数相较其它基坑数据更高,地连墙的最大侧移也更小;地连墙插入比、水平支撑间距与地连墙变形的关系不大。