超高性能混凝土的研究及在工程中的应用进展

近年来,超高性能混凝土(UHPC)成为土木工程领域“炙手可热”的新型水泥基复合材料,因此,首先对UHPC材料制备、力学性能、耐久性能等方面的研究进展进行了介绍;然后就UHPC在国内外土木工程中的应用现状进行了总结;最后从材料制备、养护方式和应用研究等方面分析了UHPC的未来发展方向。该研究成果可为UHPC的后续研究与实际工程应用提供参考。

沥青砼路面施工的平整度控制

从砼配合比、拌和工艺、摊铺工艺、碾压工艺及横接缝处理等方面考虑 ,较为详细地论述了在沥青砼路面施工过程中如何有效地控制平整度 ,确保路面施工质量。

半预制钢筋混凝土叠合墙(PPRC-CW)非线性研究

介绍一种新颖的部分在工厂预制部分在现场浇筑的半预制钢筋混凝土叠合墙(PPRC-CW)。首先概述其应用现状、构造形式和建造方式。然后通过典型钢筋混凝土叠合墙的低周反复试验,进行PPRC-CW的破坏模式、变形性能、新老混凝土黏结界面破坏发展规律的试验研究。在试验基础上,通过大型有限元分析软件ANSYS建立PPRC-CW试件有限元模型,并进行非线性数值仿真分析,分析模型以弥散法和混合法考虑分布筋和边缘纵筋,预制部分和现浇部分结合的黏结关系采用三向弹簧模型。通过非线性研究计算分析比较力-位移推覆曲线和低周反复试验骨架曲线、预制部分和现浇部分的应变差异等。计算分析所得力-位移曲线结果与试验结果符合良好,预制部分应变云图和现浇部分应变云图未见明显差异。研究结果表明半预制钢筋混凝土叠合墙具有良好的抗侧性能,新老混凝土协同工作性能良好。

竹筋格栅套筒碎石桩复合地基承载变形特性研究

为响应国家“双碳”战略,促进水利及建筑业朝着绿色、低碳、可持续性方向发展,探索天然竹筋材料替代传统土工合成材料应用于软弱土地基的加固领域具有重要意义。通过室内模型试验,对竹材力学性能、竹筋格栅套筒加筋碎石桩复合地基的荷载-沉降变化规律、桩土应力分布规律、桩体应力传递规律、桩体破坏模式进行了研究。结果表明:竹筋力学性能不仅能满足规范对加筋材料的要求,还优于传统土工格栅;竹筋格栅全长加筋碎石桩对复合地基承载力的影响较半长加筋提升效果更为明显;竹筋格栅套筒可使桩土应力比显著增大,在一定程度上提高了碎石桩的荷载传递能力;此外,竹筋全长加筋碎石桩表现为摩擦端承桩的承载特性,而半长加筋碎石桩表现为端承摩擦桩的特性。研究成果可为竹筋格栅套筒加筋碎石桩的设计及施工提供借鉴和参考。

挂网喷射植草护坡施工技术

介绍了路堑边坡厚层基材喷射植草护坡的机理、方法、作用和施工工艺.

住宅产业化在中国的发展

阐述了住宅产业化的概念,提出实施产业化的意义及必要性,介绍了不同结构体系的预制装配式结构在我国的历史演变及住宅产业化的研究现状,对国内已有的几个试点工程的特点及存在问题进行简要分析最后对住宅产业化在我国未来的发展模式给出了具体建议,提出了发展住宅产业化的重点工作方向。

高层建筑结构动力特性测试实例分析

高层建筑的动力特性是其自身固有的特性,一般是指其自振频率、振型及阻尼比。通过现场测试得到高层建筑的动力特性具有重要意义,既可以验证理论计算,又可以为建筑物的安全性评估及损伤识别积累基本技术资料。而在获取高层建筑动力特性过程中,现场测试方法至关重要,现场测试数据的精确程度决定了后续工作的成果。本文对高层建筑结构动力特性的现场测试方法进行了概括、比较与分析,并以两个实例加以论证。

大底盘多塔楼结构抗震性能研究

大底盘多塔楼结构是底部相连上部分开的一种复杂结构形式。本工程由于立面收进要求采用竖向搭接转换块,目前对竖向搭接转换的结构研究不够充分全面。针对竖向搭接转换的结构形式,进行模拟地震整体结构振动台试验,并利用MIDAS软件进行整体结构分析。结果表明,采取搭接块的结构竖向刚度均匀,没有形成软弱层;大底盘与塔楼交界处的剪力突变,应采取适当的加强;裙房底部柱子应采取适当加强措施。

我国预制剪力墙结构的历史与现状概述

通过我国预制大板结构早期的发展与相应的研究结果阐述了我国上世纪预制大板结构的优劣与以后的发展空间。在借鉴了国外经验的基础上并且在目前我国建筑行业面临的重重困境下,阐明了从我国上世纪预制大板结构体系的基础上进行研究并进行推广的现阶段的新型预制剪力墙结构体系较上世纪结构体系的进步之处与关键技术。从对比的角度说明了我国目前正在研究并且推广中的预制混凝土剪力墙结构体系的实效性。

某地道桥改造结构鉴定

通过对某地道桥的结构鉴定,为该地道桥的可否再利用提供依据。

铝合金板件不锈钢螺栓连接的高温承载性能分析

完成10个高温下铝合金板件不锈钢螺栓双剪连接试验,考虑芯板尺寸、盖板尺寸和螺栓规格的影响,试验温度分别为20、200和300℃,研究抗剪连接的破坏模式、变形性能和极限承载力.试验结果表明:温度会影响抗剪连接的破坏模式.采用ABAQUS建立数值分析模型,得到的数值分析结果与试验结果吻合良好.进一步研究温度、芯板宽度、芯板厚度、螺栓直径和螺栓端距等参数对连接承载力的影响,拟合得出铝合金板件不锈钢螺栓抗剪的高温承载力计算公式,并将拟合公式与试验结果进行对比,验证公式的有效性.

不均匀软弱下卧层对砌体结构的影响

通过对某典型的砖砌体结构房屋质量问题的分析,指出不均匀软弱下卧层是造成房屋不均匀沉降的主要原因。由于设计中的地基基础处理不当及施工中砌筑质量差导致了房屋严重开裂。因此对于这类问题,设计和施工两方面都要引起足够的重视,提高设计和施工质量,确保房屋安全,减少损失。

基于分析统计的装配式与现浇式成本比较研究

选取三个装配整体式混凝土建筑项目,以整个建筑单体作为研究对象,统计分析其建造过程成本,并比较装配部分和现浇部分的成本差距,分析造成两者成本差距的关键因素,进而提出装配式建筑成本控制方案。

预制叠合剪力墙结构模拟地震振动台试验研究

为研究叠合板式剪力墙结构体系在搭接拼缝存在下的抗震性能,设计了三层高叠合板式剪力墙结构模型进行模拟地震振动台试验,并对这种新型结构体系的破坏模式、拼缝及墙体的抗震性能进行了分析。研究结果表明:这种新型预制叠合板式剪力墙结构的拼缝在各工况下能够有效地传递地震作用力,并保持结构空间的整体性能。

有碱速凝剂对超高性能混凝土的性能影响研究

为在常温养护条件下制备出高早强的超高性能混凝土(Ultra-highperformance concrete,UHPC),系统研究不同组分、不同掺量的有碱速凝剂(低碱、高碱速凝剂分别命名为NA1,NA2)对UHPC力学性能的影响,利用扫描电子显微镜能谱(SEM/EDS)分析UHPC早期水化产物的微观形貌及元素组成,并就有碱速凝剂与UHPC的相互作用机理进行探讨。试验结果表明:UHPC强度发展规律受有碱速凝剂组分及掺量的影响明显,相比于NA2,NA1对UHPC的早期抗压、抗拉和抗折强度有显著的改善作用。NA1掺量在1%~3%时,掺量越大,早期强度越高,但后期强度损失越大。添加NA1能加快UHPC的水化反应,促进单硫型水化硫铝酸钙(AFm)的形成和钙矾石(AFt)向AFm转化,有效提高UHPC早期微观结构的密实性。NA2中的氟离子参与水化,所生成的CaF_(2)晶体对C-S-H凝胶产生吸附、插层作用,同时较高的碱含量导致UHPC硬化浆体微结构的劣化,因而不利于UHPC强度发展。研究证实了有碱速凝剂制备高早强UHPC的可行性,为提升UHPC早期性能提供新的方向。

预制装配式框架柱典型拼装节点精细分析

从预制装配式结构柱节点和现浇结构柱节点有限元建模入手,通过数值模拟,得到不同节点的滞回曲线,骨架曲线以及应力分布情况,并分析不同节点在低周反复加载下的力学性能和抗震性能,具体指标包括:刚度退化,强度退化,耗能能力,变形能力以及构件以及钢筋套筒局部受力情况。在数值分析的基础上,参考已有的足尺试验数据,认为预制装配式柱节点在的耗能能力和延性接近现浇节点;在刚度退化和强度退化方面,当构件处于较大变形状态时,预制装配式柱节点的刚度退化和强度退化情况较为明显,节点区变形情况相比现浇节点稍大;在钢筋套筒受力情况方面,由于受到多种因素影响,其应力集中于套筒下部,应力水平低于钢筋,安全性能有所保障。综上,认为预制装配式节点各项性能与现浇节点接近,可以在实际工程中进行应用。

竹筋格栅套筒加筋碎石桩承载力分析

为因地制宜、就地取材地利用天然加筋材料,对竹筋格栅套筒在加筋碎石桩中的应用展开了研究。首先,通过室内试验测试了竹筋的抗拉强度,并就竹筋的拉伸力与传统加筋材料的拉伸力进行比对;对竹筋格栅套筒加筋碎石桩承载机理进行了分析,并结合室内试验对破坏模式进行了辨识;探讨了竹筋格栅拉伸力、碎石桩桩径及碎石桩填料的内摩擦角等因素对竹材加筋碎石桩极限承载力的影响规律及变化趋势;从耐久性和经济性方面分析了竹筋应用于岩土工程领域的可行性。结果表明:当竹筋格栅网格尺寸为10 cm×10 cm,伸长率为2%时,其拉伸力为100.52 kN/m,力学性能满足规范对加筋材料的要求值;竹筋格栅套筒适用于碎石桩的加筋,且可显著提升碎石桩的承载力。研究成果可为竹筋格栅套筒加筋碎石桩的推广应用提供参考。

钢筋混凝土叠合墙体非线性仿真研究

介绍了一种半预制半现浇钢筋混凝土叠合墙体的应用现状、构造方式及钢筋混凝土叠合墙的低周反复试验。在试验基础上用DIANA软件,对单调加载作用下半预制半现浇钢筋混凝土叠合墙体的受力性能进行数值计算,所用的分析模型考虑了边缘纵筋,还考虑了预制部分和现浇部分结合的黏结特性。计算分析结果与试验结果符合良好。半预制钢筋混凝土墙体具有良好的抗侧性能,新老混凝土协同工作性能良好。

新型让压锚杆力学特性试验及承载变形机理研究

针对现有锚杆结构在市政丁程、隧道及边坡支护结构中的不足,提出了一种新型让压锚杆,分析了其力学特征及承载变形机理,并对比了普通锚杆、普通让压锚杆、新型让压锚杆在岩土体中的能量变化原理。首先,对新型让压锚杆进行了室内拉拔试验,得到了其力学特征曲线;然后,基于锚固力增长曲线,对新型让压锚杆与普通锚杆、普通让压锚杆的承载形变机理进行了比对分析,得到新型让压锚杆3方面的优势:即适用性更广、性能更优、变形可控更具灵活性;最后,基于能量原理,构建了3种不同类型锚杆的能量积分表达式,并依据能量本构关系,对3种锚杆的极限能量值进行了对比分析。试验研究及理论分析均验证了新型让压锚杆更适合具有膨胀性的隧道及边坡岩土体支护加固,可为新型锚杆的支护使用提供重要指导,为类似工程的设计、施工提供重要参考。

新型全装配剪力墙抗震性能模拟

参考“螺栓连接件螺栓”式水平接缝连接构造全装配混凝土剪力墙(PSW-1),设计了一种新型“螺栓连接件”式水平接缝连接构造全装配混凝土剪力墙(PSW-2),并通过有限元软件ABAQUS建立了PSW-1、PSW-2和对比现浇剪力墙试件(SW-1)的理论分析模型。在试验工况下对PSW-1进行了单向加载模拟并将所得荷载位移曲线与试验结果进行对比,证明文中数值模拟方法有效;对PSW-1、PSW-2与SW-1进行了低周反复加载数值模拟,研究了这3类剪力墙试件的抗震性能。结果表明,PSW-2新型装配式剪力墙试件的抗震性能总体上优于PSW-1装配式剪力墙试件;PSW-2试件的承载力及刚度与SW-1现浇剪力墙试件基本一致,变形能力略好,但耗能能力略低于SW-1试件;3类试件破坏形态存在一定差异。