连续梁拱桥拱脚抗裂控制及监测技术研究

连续梁拱拱脚是拱肋架设施工的基础及前提,但系杆拱拱脚混凝土在施工过程中极易出现混凝土结构性裂缝,影响结构安全。依托荆荆铁路江汉运河特大桥(74+160+74)m连续梁拱桥,对拱脚关键部位施工抗裂性主动控制及信息化监测进行了重点研究,通过优化混凝土的配合比、减少水泥用量、掺加添加剂、优化材料用量等措施,进行多次对比试验,并采用信息化监测手段对拱肋的线形、内力等进行动态监测,以确保拱肋的施工质量满足施工及设计要求,可以有效降低混凝土结构裂缝的产生,延长桥梁使用寿命,可为工程实践提供指导和借鉴。

马蹄形隧道拱脚裂纹对围岩稳定性的影响

详细研究了隧道拱脚处裂纹对围岩稳定性及破坏模式的影响,裂纹分两组进行设置:一是裂纹以拱脚交界点为圆心逆时针方向分布在A(0°<α≤90°),B(90°<α≤180°)及C(180°<α≤270°)区域,且与隧道底板面成夹角α;二是裂纹倾角α为127°,与隧道跨度成不同裂纹长度比β。采用物理模型试验和数值模拟对比分析拱脚裂纹的不利因素,随后选择砂岩材料制作隧道模型试件进行室内试验,得到裂纹因素对围岩强度的影响。数值模拟采用有限元程序分别计算裂纹尖端的应力强度因子与围岩损伤演化云图。通过两者对比论证可以得到如下结论:①裂纹在隧道拱脚位置处成不同倾角α时,裂纹分布区域的危害程度可依次排列为B>C>A;②裂纹倾角α在120°~135°时,裂纹对隧道整体的稳定性影响最大;③在双轴压缩载荷作用下,围岩的破坏行为主要是裂纹尖端与边墙的拉剪破坏及局部的拉伸破坏;④裂纹长度比β对围岩整体稳定性影响表征为线性反比例函数关系。

连拱坝垛尾缝的成因及控制

以梅山连拱坝为例 ,对作用在连拱坝上的主要荷载效应进行了分析 ,并采用薄层单元有限元分析法 ,对连拱坝垛尾缝物理成因进行了量化研究 ,由此提出了馈控裂缝的控制荷载 .

石拱桥拱脚开裂过程中的内力分析

采用空间梁单元对实际的石拱桥拱脚开裂现象进行了有限元模拟分析.随着开裂深度的变化,主拱圈中的内力进行重新分配,得出了不同开裂深度时主拱圈中的内力分布规律,对实际的各种受力状态和开裂过程中的内力进行了较精确的数值描述.当拱脚裂纹扩展时,拱脚截面上的弯矩明显减小,轴力明显增大,而其它截面上的弯矩增大,轴力也增大.截面上的内力值与开裂深度成非线性关系.

混凝土的两种损伤模型及其应用

本文首先用损伤力学的理论和实验相结合的方法,提出了两种描述混凝土损伤演变的模型——分段曲线模型和双线性模型.算例表明,利用这两种模型均能较好地描述混凝土的损伤特性.本文又将分段曲线模型推广到考虑温度影响的问题.并利用此模型用有限元方法计算和分析了柘溪单支墩大头坝表面裂缝的形成,计算结果和大头坝实际情况基本相符.

武钢新3#铸机结晶器足辊安装参数工艺优化

武钢新3#铸机在浇注过程中存在结晶器锥度不稳定、板坯三角区裂纹等主要问题。在分析足辊工作原理的基础上,对足辊间距、结晶器下口宽度、坯壳鼓肚量等参数进行迭代计算,使不同断面条件下的结晶器足辊安装工艺参数最优化。生产实践表明,结晶器倒锥度异常变化减少50%,铸坯特裂发生率减少1/3。

混凝土桥梁中的裂纹检测及其处理

在混凝土梁、墩出现裂纹时,采用油漆画线测定其长度,灰块(玻璃)检测其宽度,用红色酚酞试液测定其深度。并根据多年现场桥梁养护和维修的经验,经统计分析,建议采用环氧树脂砂浆勾缝修补平整方法处理细小裂纹,拉杆和包箍的方法处理受力裂缝,是圬工结构裂纹检测和处理的最有效的方法之一。

桓仁单支墩大头坝劈头裂缝稳定性分析

桓仁大坝上游面施工期发现严重的劈头缝20条,威胁大坝安全。因此,蓄水前在上游面做了防渗层,并在背面做了"砂浆棒"。1981年又发现新劈头缝8条,扩展的11条。为此,采用沥青混凝土对原防渗层加高,采用沥青席进行坝顶平面防渗,对封腔盖板用膨胀珍珠岩进行改造。采取这些加固措施后,现场检查和监测表明,大坝渗漏水明显减少,坝腔温度升高、温差变幅减小,劈头裂缝稳定。

两座单支墩大头坝劈头裂缝稳定性分析

桓仁和湖南镇两座单支墩大头坝在施工期均出现一些劈头裂缝,经工程处理后一直安全运行。现对其劈头裂缝稳定性进行分析和评价。

集箱管焊缝焊趾裂纹表面超声波探伤检验

结合火电厂集箱管排焊缝焊趾裂纹的表面超声波探伤检查实例,重点论述探伤工艺的制定过程及探伤灵敏度的确定,并对电厂应用效果进行说明。

温度梯度作用下钢管混凝土拱桥拱脚混凝土裂缝控制研究

针对姚湾东南公路桥,采用HohaiRCFE-S程序建立拱脚局部模型,并分析拱脚在均匀升温、均匀降温及分别组合日照和气温骤降作用的4种工况下的应力状态,发现日照和气温骤降作用显著增大拱脚混凝土拉应力,提高开裂风险。为控制拱脚开裂,提出以裂缝宽度控制为目标的混凝土拉应力限制条件,对增厚外包混凝土厚度、增设剪力钉、设置拱肋弦杆支撑、拱脚混凝土顶面布置钢板和顶面附近施加预应力等5种控裂措施,分别建立有限元模型并进行应力对比和控裂效果分析。结果表明:均匀升温+日照和均匀降温+气温骤降工况下,仅增厚外包混凝土厚度或增设剪力钉不能满足拉应力控制要求;设置拱肋弦杆支撑或钢板控裂效果差;施加预应力可明显减小拱脚混凝土拉应力;施加预应力+增设剪力钉、施加预应力+外包混凝土厚度两种组合方案在4种工况下均表现出良好的控裂效果。

钢管混凝土拱桥拱脚裂缝成因分析及防治措施

结合施工实践,对较低温季节施工拱脚裂缝原因进行了分析和计算。结果表明混凝土养护不当、早期水化热过大和上部配筋不足是拱脚裂缝形成的主要原因;提出了防治裂缝的措施和拱脚下部振捣密实的方法,为类似工程的设计与施工提供借鉴。

钢管混凝土拱桥拱脚外包混凝土最小厚度研究

一些钢管混凝土拱桥运营后,拱脚处钢管外包混凝土出现了明显可见过宽的裂缝,影响结构的使用与耐久性,但相关规范未对外包混凝土设计提出要求.本文以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,运用Midas/Civil建立全桥模型并提取拱肋截断面最不利内力组合,再运用ANSYS建立拱脚局部模型,分析钢管与外包混凝土界面、拱肋截断面各内力分量对拱肋附近外包混凝土应力的影响,研究拱肋附近外包混凝土应力随外包混凝土厚度增大的变化规律.计算结果表明,拱脚裂缝主要由拱肋轴力引起,钢管受压膨胀挤压外包混凝土使其产生拉力,加大钢管外包混凝土厚度能有效减小拉应力.通过多工况的计算给出了满足抗裂限裂要求的最小外包混凝土厚度.

蜡下油/加氢裂化尾油混合原料的裂解性能

以蜡下油/加氢裂化尾油混合物作为蒸汽裂解制乙烯装置原料,利用蒸汽裂解模拟试验装置研究其裂解性能,考察了蜡下油的掺入量、裂解温度和水油质量比对目标烯烃产物收率的影响。蜡下油/加氢裂化尾油混合原料的最佳蒸汽裂解工艺条件为:蜡下油掺入质量分数20%,裂解温度820℃,水油质量比0.75,此条件下产物乙烯、丙烯的收率分别为34.3%和14.65%。

既有建筑纯地下室结构浮力破损调研分析报告

介绍了既有建筑纯地下室结构在水上浮力的作用下,产生的各种破损情况,分析了上浮破损的主因和避免这种破损的关键,对新建纯地下室结构的抗浮加固设计与施工以及修订《建筑工程抗浮技术标准》JGJ467-2019等具有参考价值。

大山口拱坝重力墩裂缝分析及加固设计

大山口水电站拱坝右岸重力墩出现贯穿性裂缝,本文通过对两岸重力墩裂缝成因的分析,认为主要是由温度应力引起,裂缝的产生虽然没有导致坝体应力恶化或坝肩失稳,但在重力墩踵部出现了超规范的拉应力。最后提出了缝面封闭和竖直向预应力锚索的处理方案。

X80钢级大直径直缝埋弧焊管裂纹研究与工艺改进

X80钢级大直径厚壁直缝埋弧焊管在扩径后存在焊缝趾部开裂现象。通过对该裂纹的断口及其理化性能进行检测,认为造成焊缝趾部开裂的原因是:焊接热输入量较高,热影响区韧性恶化;钢管扩径前焊缝附近母材存在应力集中;钢管热影响区与扩管模具发生挤压。针对上述因素,进行工艺改进,使得裂纹发生率从2.00%降低到0.12%。

安康体育馆拱支索拉结构设计

安康体育馆主体结构采用钢筋混凝土框架结构,屋盖为椭圆形,短轴方向跨度为94.795m,采用主次交叉平面及立体桁架形成的空间网格体系。屋盖通过14组斜拉索与跨越体育馆长轴方向、跨度为227m的一对相互倾斜的钢拱相连,为屋盖在短跨额外提供了14个弹性支座,有效的减小了屋盖的跨厚比。大拱落地处的水平推力较大,为保证大跨度拱在受力过程中支座的可靠性,拱脚处设置了4个巨型承台,承台下采用桩基础抵抗竖向及水平反力。仔细论述了此项目的设计分析过程,供类似项目参考。

钢管混凝土系杆拱桥拱脚裂缝产生机理研究进展

针对钢管混凝土系杆拱桥拱脚部位裂缝开展的机理研究,多是侧重于研究混凝土本身性质的影响。目前也无指导如何在系杆拱桥拱脚施工中避免裂缝产生的规范。在简明回顾系杆拱桥拱脚部位裂缝产生机理研究成果的基础上,指出了今后的研究方向,包括:利用有限元软件,分析拱脚的应力分布,找出应力最大的部位,对裂缝可能开展的部位进行预测;在现有规范中,拱桥的本构关系是将钢管混凝土一体考虑,忽略了钢材与混凝土热膨胀系数不同等客观因素,在拱脚部位应当找出一种新型的本构关系,区别于桥梁整体单独考虑;考虑太阳光照等因素造成的内部温差形成的温度应力,研究温度变化对裂缝开展产生的影响;从材料特性方面着手,研究混凝土收缩及徐变产生的影响。

绝缘子钢脚拉伸破坏负荷不合格原因分析

强度等级为530MPa的绝缘子钢脚,其拉伸破坏负荷要求不小于615kN。某公司生产的绝缘子钢脚在拉伸破坏负荷试验时负荷仅达到513kN即发生断裂。通过断口分析、化学成分分析、金相检验等方法,对绝缘子钢脚拉伸破坏负荷不合格的原因进行了分析。结果表明:绝缘子钢脚在加工锻造球头时在球头与杆部交界处产生了折叠缺陷,该折叠缺陷在拉伸破坏负荷试验时受较大应力作用而产生脆性开裂,导致绝缘子钢脚断裂。