爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素灰色关联分析

装配式桥墩在桥梁施工领域得到广泛的应用,常受偶然爆炸或恐怖袭击的打击影响。为研究爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素的影响规律,采用ANSYS/Workbench建立了近场爆炸荷载作用下的装配式桥墩数值模型,基于桥墩剩余承载力,提出以破坏参数D作为抗爆性指标,以炸药当量、爆心距离、初始预应力大小、节段数和剪力键的设置为损伤因素,分析了5种因素对桥墩损伤程度影响。在此基础上,利用灰色关联分析法衡量爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素之间关联度的指标与贡献度。结果表明:增大初始预应力、节段间设置剪力键其破坏参数D的综合降低率为32.1%、29.6%,均能有效降低墩柱的损伤,与装配式桥墩抗爆受损有良好的关联性;而增加剪力键高度和节段数为12%、7.2%,对墩柱损伤影响较小;5种因素对爆炸荷载下装配式桥墩损伤影响的关联度从大到小为:TNT当量、爆心距离、初张拉预应力、剪力键的设置、节段数量。装配式桥墩抗爆设计中,可优先考虑提高初张拉预应力大小、设置剪力键等关联度较大的因素,灰色关联分析法对爆炸荷载下装配式桥墩损伤因素分析具有一定的参考性。

超高性能混凝土掺合料应用综述

超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)具有高强、高韧和耐腐蚀等特性,前景广阔。高水泥含量是导致UHPC经济效益低、环境污染重和能源消耗高的重要因素之一,限制了其广泛应用。相较于水泥,硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣、石灰石粉和偏高岭土及稻壳灰等掺合料的CO_(2)排放与能耗更低,作为工业或农业废弃物来部分替代水泥,配置低水泥用量UHPC意义重大。在UHPC特有的超低水灰比条件下,各掺合料的理化性质差异明显,水化过程中可同时产生一种或多种效应,包括增塑效应、微集料效应、火山灰效应、形态效应和温峰削减效应,综合对比各掺合料水化结果,硅灰和粉煤灰对UHPC产生的影响最为突出。合理的单掺对减小基体孔隙率、优化孔结构,提高UHPC工作性能、力学性能和耐久性能效果显著,多掺形成的多元复合胶凝体系可相互促进原材料之间的水化耦合,弥补高含量单掺替代水泥引起的稀释或增稠等缺陷,制备出更高品质的UHPC。可见,深入揭示掺合料在UHPC中的应用对于完善现有的堆积理论模型,高效利用原材料和废物再利用至关重要。