无配筋机制砂UHPC井盖受力性能试验研究

采用机制砂替代石英砂,可制备低碳环保、成本相对低廉的UHPC.将机制砂UHPC应用于A级井盖结构中,具有高强高韧、高抗冲磨与高耐久性等特征,无需配筋工序及后期维养、施工效率高,具有良好的工程应用前景.为此,开展机制砂UHPC配合比设计与基本力学性能研究,并进行无配筋机制砂UHPC井盖模型试验、数值模拟计算与经济效益分析.结果表明,随着水胶比的增加,机制砂UHPC抗压强度和弹性模量逐渐减小,抗拉强度呈先增大后减小的趋势;当石粉含量逐渐提高时,抗压/拉强度及弹性模量呈先提高后降低的变化;随着细度模数和钢纤维掺量的增加,抗压/拉强度及弹性模量均有所提高,但提升的幅度均逐渐趋缓;未添加钢纤维时,井盖呈脆性破坏,当添加钢纤维后,由于钢纤维具有显著阻裂效应,导致井盖的结构整体刚度和延性均有所提升,表现出明显的弹塑性破坏特征;随着钢纤维掺量的增加,井盖的裂缝荷载与破坏荷载逐渐增大,但增大幅度逐渐趋缓;与传统UHPC井盖、球墨铸铁井盖、普通钢纤维混凝土井盖相比,无配筋机制砂UHPC井盖成本可节省11%~66%;无配筋机制砂UHPC井盖可采用厚度20 mm、直径400 mm~600 mm、钢纤维掺量2%的设计参数,以满足A级井盖受力需求.

大型干式煤气柜的结构动力特性解析

煤气柜是煤气输送管网中被广泛应用的一种储气设备,其空间结构一般为高耸薄壁结构,对于地震及强风等动荷载较为敏感。为了保证煤气柜的安全,需对其进行抗震、抗风设计,而其前提则是必须了解煤气柜的结构动力特性。为此,应用现场实测和有限元分析方法对某300 000 m^3大型圆筒干式煤气柜的动力特性进行了研究。首先,在自然环境激励下进行了煤气柜加速度响应的现场实测,并对煤气柜的结构进行了动力特性参数识别,得到煤气柜活塞位于3/8柜体高度工况下的结构动力特性参数。其次,考虑到煤气柜柜体与柜顶的不同连接形式,建立了两种有限元分析模型,即有盖模型和无盖模型,分别对煤气柜结构动力特性参数进行了计算与分析。最后,将两种有限元模型计算得到的结果与现场实测结果进行了对比分析。结果表明,应用无盖模型计算得到的结构动力特性与现场实测结果更为吻合。该研究成果可为类似结构煤气柜的抗震、抗风设计提供参考。