高温喷水冷却后再生卵石混凝土应力-应变本构关系及有限元分析

为研究高温喷水冷却后再生混凝土(卵石类)的力学性能,以温度和取代率为变化参数设计并制作了60个标准圆柱体试块,并对其进行了单轴受压试验。观察了试块的破坏形态,获取了全过程荷载-位移曲线,提出了适用于ABAQUS有限元分析的高温喷水冷却后再生混凝土本构方程,并基于前期试验验证了该本构关系。研究表明:高温喷水冷却后再生卵石混凝土在较高温度作用后出现酥松和爆裂的现象;烧失率在温度较低时出现正增长;高温喷水冷却后全再生混凝土在轴压试验中产生更多细小的裂纹,再生混凝土比普通混凝土有着更低的峰值应力和峰值应变,但有着更好的延性;所提出的高温喷水冷却后再生混凝土剩余承载力计算方法有一定适用性;基于前期22根高温喷水冷却后再生混凝土梁试验,考虑温度和取代率提出的本构方程在ABAQUS中有较好的适用性。

高温喷水冷却后钢筋再生混凝土梁受力性能试验及承载力计算

为研究高温喷水冷却后钢筋再生混凝土(卵石类)梁的力学性能,以温度、取代率、冷却方式和剪跨比为变化参数,对28个试件进行高温喷水冷却后的静载试验。观察试件的表观变化、受力破坏形态,获取其荷载-挠度曲线及力学性能指标。基于试验实测数据,深入分析各变化参数对试件力学性能的影响,并探讨其承载力的计算方法。研究结果表明:高温喷水冷却后,试件发生破损,受力破坏形态表现为弯曲破坏和斜压破坏,钢筋再生混凝土梁比普通钢筋混凝土梁具有更好的力学性能;随着温度的升高,承载力先增大后减小,而延性和耗能能力逐渐变差;随着取代率的提高,承载力、延性和耗能能力具有小幅增大的趋势,增幅在10%以内;冷却方式对承载力影响显著,而对延性和耗能能力无明显影响;剪跨比越小,承载力越大,但延性和耗能能力越差;最后,建议采用修正后的欧洲规范计算高温喷水冷却后钢筋再生混凝土梁的承载力。

高温后钢筋再生混凝土梁受剪性能及斜截面承载力计算

为研究高温后钢筋再生混凝土梁受剪性能,以历经最高温度、再生粗骨料取代率和混凝土强度为变化参数,设计了17个钢筋再生混凝土梁试件,并对其进行了高温处理和静力加载试验。观察了试件历经高温后外观变化和受力破坏形态,获取了承载力、刚度、损伤、延性系数及耗能等力学性能指标,深入分析了各变化参数对其受剪性能的影响规律,探讨了斜截面承载力计算方法。研究结果表明:高温后钢筋再生混凝土梁的表面颜色由灰色变棕黄、表面龟裂,质量烧失率增大,受剪破坏形态与常温下基本相同;随着温度的升高,试件受剪承载力逐渐降低,延性变差;再生粗骨料取代率对试件的承载力和刚度影响不明显;混凝土强度等级高的试件在经历高温后的承载力和初始刚度大;本文基于强度折减法提出了斜截面承载力计算方法,其结果与试验结果的吻合较好。

高温后钢管再生混凝土偏压柱的力学性能

通过18个钢管再生混凝土柱试件高温后的偏心受压加载试验,获取了各试件的力学性能指标,并重点分析了历经温度和再生粗骨料取代率对高温后圆与方钢管再生混凝土偏压柱力学性能退化的影响规律。结果表明:随历经温度和再生骨料取代率的提高,圆与方钢管试件的极限荷载、峰点变形、位移延性系数和耗能系数的变化规律大致相当,但温度对圆钢管的影响较方钢管显著;而取代率对方钢管的影响较圆钢管显著。

回弹法评估高温喷水冷却后再生卵石混凝土的抗压强度

以历经最高温度和再生粗骨料取代率为变化参数,设计并制作60个再生卵石混凝土标准圆柱体试件,先后完成了圆柱体高温加热和喷水冷却后的回弹法和轴心受压试验。获取了高温喷水冷却后再生卵石混凝土的回弹值、抗压强度和换算强度,并分析了不同变化参数对回弹值和抗压强度的影响,进行了抗压强度与换算强度的对比。结果表明:随着温度的升高,再生卵石混凝土的回弹值和抗压强度逐渐下降,但温度对抗压强度的影响大于对回弹值的影响;随着再生粗骨料取代率的增大,再生卵石混凝土的回弹值变化很小,而抗压强度的变化较大;通过回弹值换算得到的强度不能较好地预测高温喷水冷却后再生卵石混凝土的抗压强度;最后,提出了高温喷水冷却后再生卵石混凝土回弹值的计算方法,并建立了抗压强度与回弹值的表达式。

城市综合管廊工程装配式建造关键技术研究

南宁市玉洞大道装配式综合管廊工程为广西首个采用装配式施工的管廊项目,同时也是广西首次将BIM技术运用到施工全过程的装配式综合管廊项目。深入细致地探讨了装配式综合管廊预制构件的生产、安装关键技术,分析了BIM技术在装配式综合管廊设计阶段、施工阶段的应用。通过项目自主研发的钢筋骨架绑扎胎架和管廊吊具,有效解决了施工效率低、安全风险高等问题;BIM技术的应用,实现了场地和机电管线的合理布置,解决了碰撞、净高检查以及工程量统计等问题。

游牧式综合管廊预制厂的建设及应用分析

以南宁玉洞大道4标预制综合管廊为例,初步探讨了游牧式综合管廊预制厂的建设情况,包括预制厂的场站分区、生产设备、建设成本,并重点对比分析了游牧式预制厂与传统预制厂建设的优缺点。结果表明:相比传统预制厂,游牧式预制厂具有占地面积小、建设成本低、运输成本少、整体运转快等优点,缺点是其生产效率和回收利用率低、构件类型少。文章针对该项目游牧式预制厂建设存在的问题,提出了改进的方向。

装配式地下综合管廊抗震性能影响因素分析

地震作为影响城市地下构筑物安全的关键因素,研究地下综合管廊的抗震性能,提前采取抗震减灾措施,对提高当前地下综合管廊抵抗地震的性能具有重要的意义。通过采用线弹性单元简化管廊模型,对不同回填土体、管廊连接节点刚度及地震波方向等因素作用下管廊的地震响应进行研究。结果表明:(1)管廊周边回填土体对管廊的地震响应性能影响较大,且管廊两侧及顶部的土体基床系数对管廊地震响应不一致;(2)管廊节点刚度对结构地震响应影响较小,为确保节点处抗渗性能,建议采用柔性材料以承受管廊节点处位移。结合对不同因素对管廊地震响应的影响,提出了管廊结构的抗震减灾措施,为今后综合管廊抗震设计提供一定的参考。

钢管混凝土拱桥施工过程智能调控

为了克服传统施工方法中需依靠塔架和风缆强大的刚度控制塔顶水平位移的经济性不佳等问题,该文以来宾马滩红水河特大桥拱肋节段吊装过程为研究背景,采用GNSS自动化监测系统、计算机控制系统以及液压千斤顶组成的全新智能调载控制系统,并根据目标位移实时全天候调控塔顶水平位移。此外,以南岸上游的塔顶水平位移V1为研究对象,对比分析了未调控状态和主动调控状态下的水平偏位,研究得出在"吊、扣塔合一"的塔架拱肋吊装过程中全新控制系统的主动调控具有精度高、稳定性强以及经济性好等优点。

圆或方钢管再生混凝土构件高温损伤对比分析

以温度和再生粗骨料取代率为变化参数,深入分析了圆钢管试件和方钢管试件高温后表观变化、破坏形态、质量损失和承载力、刚度等力学性能退化规律。结果表明:高温后,圆钢管试件的表观变化、破坏形态与方钢管试件相似;随着温度的升高,方钢管试件烧失率的增长速度大于圆钢管试件,温度低于400℃时,圆钢管试件承载力的退化较方钢管试件大,而方钢管试件刚度、延性、耗能能力的退化显著大于圆钢管试件,温度超过400℃后,方钢管试件承载力的退化较圆钢管试件显著,而圆钢管试件刚度、延性、耗能的退化大于方钢管试件;随着取代率的提高,圆钢管试件烧失率的增幅大于方钢管试件,方钢管试件的刚度、延性、耗能能力的提高显著大于圆钢管试件,而承载力的退化略大于圆钢管试件。

钢筋再生混凝土构件高温损伤分析

以本课题组前期完成的120个棱柱体试块,25根钢筋再生混凝土短柱和32根钢筋再生混凝土梁试件高温后力学性能试验数据为基础,深入分析了再生粗骨料取代率和历经最高温度对再生混凝土试块和钢筋再生混凝土构件高温损伤及力学性能变化规律的影响。研究结果表明:随着温度的升高,再生混凝土试块、钢筋再生混凝土构件发生了相似的物理现象,表面颜色由青灰色逐渐变为灰白色、表面出现微裂缝、质量减少,其质量烧失率逐渐增大。随温度的升高,各试件峰值荷载逐渐下降;受剪梁的峰值变形、延性、耗能受温度影响显著,且随温度的升高均呈下降的趋势;受弯梁的峰值变形、延性、耗能受温度影响不明显;试块和柱的峰值变形、延性、耗能受温度影响波动较大,没有呈现明显的规律。随取代率的提高,受剪梁的峰值变形、延性和受弯梁的延性出现较大波动,其余各试件的受力性能指标受取代率影响不明显,延性、耗能呈小幅下降的趋势,承载力、峰值变形呈小幅增大的趋势。

多重螺旋筋复合约束钢筋混凝土圆形截面短柱轴压性能试验研究

为研究多重螺旋筋复合约束钢筋混凝土圆形截面短柱的轴压力学性能,以螺旋筋间距、钢筋笼间距、螺旋筋重数为变化参数,对8个短柱试件进行轴心受压试验。观察试件的破坏过程及形态,获得了其荷载-变形曲线、峰值荷载和峰值变形等力学性能指标,并分析不同变化参数对试件轴压力学性能的影响。研究结果表明:三重螺旋筋复合约束钢筋混凝土短柱的破坏过程及形态与两重螺旋筋复合约束钢筋混凝土短柱相似,但具有更大的初始压缩刚度和更好的延性和耗能能力,用钢量的增加并没有有效提高其承载力;增大螺旋筋间距,减少用钢量的同时并没有显著降低承载力,而峰值变形、初始压缩刚度、延性及耗能系数逐渐减小;增大钢筋笼间距,用钢量的减少幅度大于承载力的降低幅度,其延性及耗能能力得到提高,而峰值变形和初始压缩刚度没有表现出明显的规律。