用于装配式车站的十字形榫槽接头承载性能研究

装配式地铁车站整体结构由各个预制部件通过榫槽接头拼装而成,但现有的梯形截面榫槽结构在受弯过程中接触面易产生滑动分离,削弱接头部位的承载能力,从而进一步影响车站整体结构的安全性能。为了加强榫槽接头的力学承载性能,在原有梯形榫槽的基础上增加一道垂直于主榫的次榫,形成一种新型的十字形榫槽接头。对两种榫槽接头开展有限元数值模拟,结果表明:较于梯形榫槽,十字形榫槽次榫能够有效抵抗接触面的滑脱作用,保护接头模型的上部混凝土不受拉破坏;十字形榫槽抵抗弯曲变形和接头张开作用的能力优于梯形榫槽,呈现出更稳定的承载形变和更强的抗弯承载极限。以上结果证明了十字形榫槽在改善接头破坏、提升接头承载能力和保持结构稳定性上表现优良,可以提升结构性能,延长结构使用寿命,为装配式地铁车站榫槽接头的优化改良设计提供了参考。

单排围护桩选型对深基坑工程的影响研究

依托成都市市区某基坑工程,使用有限元软件分析了单排桩不同桩径及桩间距对场地及围护结构体系的影响。分析表明:随围护桩桩间距的加密,基顶水平位移值、基底隆起值、桩身最大弯矩、桩身最大剪力减小,基顶沉降值增大;随着围护桩桩径的增大,基顶水平位移值、基底隆起值减小,基顶沉降值、桩身最大剪力增大,桩身最大弯矩明显增大。围护桩每延米抗弯刚度增大3倍,基顶沉降增大20.2%,基顶水平位移减小8.6%,基底隆起减小12.5%,桩身最大水平位移减小10.2%;桩间距相同时,桩径由1.2 m增大至1.5 m,最大弯矩增大约130%。围护桩远离基坑的水平变形使得基顶沉降变小,地下水对本工程影响较小。

非对称结构作用下深基坑围护结构受力变形分析

本文基于苏州地区某地铁车站的实际工程,采用数值模拟与现场监测相结合的方法,研究了非对称结构作用下深基坑围护结构的受力变形规律。研究表明:1) 非对称既有车站的存在使得结构对称的新建深基坑围护结构呈现非对称的受力变形规律。2) 既有车站对于基坑围护结构受力的影响程度与其所处位置与既有车站的距离有关,邻近既有车站侧地连墙较对侧地连墙拉应力增大,坑底以上压应力减小,坑底以下压应力增大。3) 既有车站的遮拦影响使得邻近侧地连墙变形量小于对侧地连墙,对称截面呈现非对称的变形特征,且非对称变形程度随着开挖的推进逐渐增加。

BIM技术在陕北新型窑洞设计中的应用

为了使具有地域特色的陕北独立式砖石窑洞得以传承和发展,对现存独立式窑洞状况和存在问题进行总结,并提出相应的改进策略和措施,旨在提出陕北新型窑洞的设计。BIM技术具有可视化、协同化、参数化、模拟化的设计优势,将其引入到新型窑洞设计中,对于以前全凭工匠施工经验,毫无设计理念的窑洞建筑而言,发挥着积极的作用。既能保证设计效果,扬长避短,满足住户要求;又能提升设计效率,打破传统设计模式,对后续窑洞施工提供强有力的技术支持。通过分析BIM技术在窑洞三维呈现、场地分析、朝向确定、能耗分析和施工图设计中的具体应用,明确BIM技术在新型窑洞设计中的技术价值,促进信息时代下传统民居设计的成熟与完善。

端板连接蜂窝梁平面钢框架抗连续性倒塌动力性能研究

为研究端板连接蜂窝梁平面钢框架抗连续性倒塌的动力性能,本文采用拆除构件法研究中柱失效下的端板连接蜂窝梁平面钢框架的抗连续性倒塌动力性能分析,并研究不同端板厚度、开孔率、首孔距离及孔形等参数对其抗连续性倒塌动力性能的影响。结果表明:中柱失效后,随失效柱的位移增加,蜂窝梁首孔处逐渐形成塑性铰,结构内传力路径重分布,使其重新维持稳定,并未发生连续倒塌。失效点极限竖向位移为419.1 mm,失效柱第三层极限水平位移为25.7 mm。端板厚度对其抗连续性倒塌性能影响较大,端板厚度为6 mm时,失效柱两侧蜂窝梁极限竖向转角达到7.34˚,结构发生连续性倒塌,建议端板厚度为10~14 mm之间。开孔率和首孔距离对连续倒塌性能影响较小,开孔率对其极限位移影响为正相关,推荐开孔率在50%~70%之间,首孔距离对其极限位移影响为正相关,推荐首孔距离在0.5~1.5 h之间。正六边形孔端板连接蜂窝梁平面钢框架相较圆孔形会更加稳定。基于位移法,提出适合端板连接蜂窝梁平面钢框架结构的动力放大系数为1.2。

装配式混凝土夹心保温外墙结构实体火灾试验研究

为验证装配式混凝土夹心保温外墙结构的防火性能,本文对一种使用PE棒及装配式建筑MS密封胶进行接缝封堵并使用木砖窗口构造的装配式混凝土夹心保温外墙板结构进行了全尺寸实体火灾试验,采集并对比分析了着火房间温度、着火房间外立面接缝处温度、着火房间窗框处温度等数据。结果表明,PE棒及装配式建筑MS密封胶接缝封堵能够起到良好的隔热作用,阻止火焰在保温材料内部蔓延;木砖窗口构造在火灾初期能够起到一定阻火隔热的保护作用,但随着木砖炭化,依然会造成火焰蔓延;在保证施工工艺的条件下,装配式夹心保温外墙板结构可以有效避免火灾通过外墙进行蔓延。

静动组合加载下钢-PE混杂纤维水泥基复合材料动态压缩性能试验研究

本文将钢纤维和聚乙烯(PE)纤维进行混杂,制备了钢-PE混杂纤维水泥基复合材料(S/PE-HFRECC, Steel-PE Hybrid Fiber Reinforced Engineered Cementitious Composites),控制纤维体积总掺量为2%,通过改变两种纤维配比制作了六类水泥基试件(S0E0、S0E2、S0.5E1.5、S1E1、S1.5E0.5和S2E0),并利用可施加预加静态荷载的直径为50 mm的分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Pressure Bar, SHPB)装置开展了静动组合加载条件下S/PE-HFRECC的动态压缩试验,预加静荷载级别分别取试件静态抗压强度的0%、15%、30%和45%四个级别。试验结果表明:1) 预加静态荷载对水泥基复合材料的力学性能有着弱化和强化的双面性。2) S/PE-HFRECC的动态抗压强度、动态峰值应变和应力峰值前韧度随着预加静荷载级别的提高呈现先升高后降低的趋势。3) 相较于单一纤维的掺入,钢-PE混杂纤维在对强度、变形能力和韧度的改善方面有着更好的优越性。

列车时速变化对雨棚动力响应的影响研究

为探究列车通过铁路站房时在雨棚结构上引起的动力响应,本文将模态综合法引入站房雨棚结构的车致动力响应分析中,并基于实测结果对其进行验证。在此基础上,重点探究了列车车速变化对雨棚的车致动力响应的影响。结果表明:根据提出的理论分析方法计算所得的站房结构动力响应峰值与实测值的误差在15%以内;雨棚各部位的冲击系数在车速为210 km/h和280 km/h时会出现两次峰值,且当车速为280 km/h左右时,冲击系数达到最大值;雨棚边缘相比于雨棚中部受车速的影响更加显著,且雨棚各跨端部冲击系数更大。

珠海隧道浅覆土段地层注浆加固对管片上浮的影响规律研究

本文针对珠海隧道工程浅覆土段盾构施工期上浮问题,采用ABAQUS有限元模拟软件对地层加固效果进行了研究,模拟考虑未加固和加固的情况,同时考虑盾构掘进过程中掌子面的位置,共设置8种工况,研究了地层注浆加固对隧道上浮、地表沉降、衬砌收敛变形的影响规律。结果显示地层注浆加固有效降低了加固区内的隧道顶部位移、隧道底部位移、隧道上浮量和衬砌收敛变形,盾构同步注浆压力会影响地层注浆加固效果。

P-ECC-RC组合柱偏心受压力学性能仿真分析

工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite, ECC)具有卓越的韧性和抗裂性能,然而其存在现场浇筑困难、造价高等问题。鉴于此,本文提出了一种带ECC壳的装配式混凝土组合柱(P-ECC-RC)。首先建立了其数值仿真分析模型,并通过既有试验验证;进而开展了参数影响分析,探究了ECC强度和纵筋配筋率对P-ECC-RC的偏压力学性能的影响。研究结果表明:对于组合柱,峰值荷载随着偏心距的增加而显著降低,但延性提升;ECC强度增加对组合柱的承载能力有正向影响,但延性会有所降低;增加纵向钢筋配筋率可有效增加组合柱的承载能力以及延性。

新型陶粒发泡混凝土锚固剪切性能试验研究

本文对一种新型轻质混凝土的材料性能及锚固剪切性能进行了研究,针对该种材料提出并设计了相应配套的连接措施。研究以套筒数量、套筒位置、锚固试件厚度为变量,通过试制的8个锚固剪切试件开展试验,分析以上连接因素对混凝土剪切性能的影响,并进行了锚固剪切承载力分析,为后续该种轻质混凝土及连接方法的设计及推广应用提供了理论依据。

新型陶粒发泡混凝土锚固拉拔性能试验研究

本文对一种新型轻质混凝土的材料性能及锚固拉拔性能进行了研究,并针对其应用提出了相应的设计措施。本研究以套筒数量、套筒位置、锚固试件厚度为变量,通过试制的8个锚固拉拔试件开展试验,分析以上连接因素对混凝土拉拔性能的影响,并进行了锚固拉拔承载力分析,为后续该种轻质混凝土及连接方法的设计及推广应用提供了理论依据。

大型临河基坑变形控制及预警分析数值仿真

随着城市建筑面临更加复杂的地质条件,对基坑的稳定性要求越来越高,数值仿真工具在基坑安全性应用中越来越常见。文章以杭州紫光智能新基地建设项目为例进行分析,根据现场的地质和水文地质条件利用ABAQUS软件对基坑进行了有限元模型的设计和建模。此外,文章重点利用MATLAB提供的时序神经网络模型进行数值模拟,根据历史数据预测未来监测数据,将两种监测数据比对后验证了模型的准确性和可靠性,可以推广至实际工程中。

废口罩纤维改性沥青的微观机理及老化性能分析

为有效高值再利用废弃口罩,本研究将废口罩纤维用作改性沥青的改性剂,利用红外光谱法分析废口罩纤维改性沥青的改性机理;运用原子力显微镜分析废口罩纤维改性沥青的微观形貌和老化机理。研究发现废口罩纤维与基质沥青具有很好的相容性,两者属于物理混合;废口罩纤维改性沥青比原基质沥青,“蜂窝结构”的数量和面积明显减少,粗糙度大幅降低,老化程度深的“蜂窝结构”变化幅度小,具有更好的抗老化性能。

球墨铸铁预应力传递装置受压性能试验研究

针对一种新型的全长压力型后张预应力抗浮锚杆,设计制作了4种不同型号的球墨铸铁预应力传递装置。为了研究该装置在预应力钢绞线张拉过程中的受压性能,对各型号的铸铁装置开展了受压性能试验,并采用ABAQUS有限元软件对铸铁装置的受压性能试验做了数值模拟研究。结果表明:在预应力张拉条件下,各型号铸铁装置的受压破坏形式相同,均表现为局部失稳破坏,且失稳破坏发生位于肢件1/2H0处;各型号铸铁装置的极限承载力超过其设计承载力,能满足钢绞线张拉需求;增大铸铁装置截面尺寸能够显著提高其极限承载力,其中肢件未加腋的铸铁装置HM27相较于HM18提高了约18%,而肢件加腋的铸铁装置HM45比HM36提升了约27%。

脲酶诱导碳酸钙沉积关键影响因素研究

黄土颗粒间黏结力不足是导致土壤侵蚀流失的重要原因,酶诱导方解石沉积(EICP)技术因其方法简便、胶结强度高、对环境友好等特点迅速在国内发展起来。本文通过研究EICP中脲酶活性、CaCO3生成量与影响因素之间的关系,基于五因素五水平正交试验分析了各因素对脲酶活性及碳酸钙生成量的影响规律。结果表明:脲酶活性与碳酸钙生成量呈线性增加;当胶结液浓度在0.8~1.4 mol/L时,脲酶活性与碳酸钙含量出现较大幅度增长;通过正交实验极差与方差分析得到,最佳影响因素组合为脲酶浓度100 g/L,胶结液浓度1.4 mol/L,脱脂奶粉浓度6 g/L,pH 值8,培养时间5天。

港池开挖对高桩梁板码头影响的数值分析

通过高桩梁板码头结构数值模拟与分析,探讨了开挖过程中土体卸荷对高桩码头群桩的影响。使用PLAXIS-3D有限元软件构建了三维模型,考虑了地基土层、开挖工况、桩基布置方式的影响并通过模拟分析了不同阶段的桩基结构弯矩、位移等关键参数。研究表明:发现随着开挖深度增加,桩身水平位移和沉降量增加,并与开挖深度呈线性关系。同时,开挖过程会导致码头桩基产生明显弯矩,呈现“弓”字形变化。

钢纤维对再生骨料混凝土的力学性能研究

为研究钢纤维对再生骨料混凝土力学性能和工作性能的影响,通过掺加体积分数0、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%的钢纤维开展抗压试验、劈裂抗拉、抗折试验和坍落度的研究,探讨在不同钢纤维掺量下的再生骨料混凝土的力学性能的变化规律。结果表明:随着钢纤维掺量的增加,坍落度持续降低;抗压强度先呈现先增大后减小,且抗压强度值均高于对照组,当钢纤维为0.8%掺量时,达到了最大值,抗压强度提高了10.66%;当钢纤维为1.2%掺量时,劈裂抗拉与抗折强度相较于对照组,劈裂抗拉最大值达到3.91 MPa,提高了32.54%,抗折强度达到了最大值8.1 MPa,提高了42.11%。适量添加钢纤维不仅可以改善了再生骨料混凝土的流动性,还能提高抗压、劈裂抗拉和抗折强度,且可以改善再生骨料混凝土早期强度。

3D打印锑尾矿UHPC力学性能研究

为了响应“低碳”战略,推动混凝土结构的高质量发展,超高性能混凝土(UHPC)应运而生,成为上世纪末期兴起的一种创新水泥基复合材料。UHPC以其出色的力学性能、卓越的耐久性和优异的工作性而著称。3D打印砼技术由于设计灵活性、减少材料浪费、高产性等优点在国内外建筑工程领域崭露头角。本研究将锑尾矿以0%、10%、20%、30%、40%、50%掺量作为细骨料掺入UHPC中,采用新型的3D打印技术研究锑尾矿对3D打印UHPC在14天与28天的三向抗压与抗折强度的影响。此外,还研究了不同比例锑尾矿对3D打印UHPC各向异性的影响规律。结果表明,锑尾矿增强了3D打印UHPC的早期和晚期强度。当锑尾矿掺量为40%时,三向抗压强度分别达到了123.4 MPa、125.8 MPa、135.5 MPa。相较于未掺锑尾矿的基准组,强度提高了11.7%。锑尾矿可以弱化早期抗压强度的差异率,但是在终期强度上却影响偏大。早期抗折强度变化率与终期各向异性的变化趋势大体一致且始终保持在非常低的水平。

伸缩缝变化参数对简支梁桥–连续梁桥车致动力响应影响实测研究

本文通过现场实测探究了伸缩缝参数对简支梁桥、连续梁桥车致动力响应的影响。实测结果表明,伸缩缝变化参数对车致桥梁动力响应显著,车辆过缝会造成车辆对桥梁局部冲击作用增大,且该局部冲击作用随测点与伸缩缝距离的减小而增加。伸缩缝高差(横梁两侧、中横梁与边横梁间)会增大车辆对简支梁桥、连续梁桥梁端的车辆冲击作用。