非洲某近百年历史的旧码头混凝土性能分析

非洲某海港重力式方块码头建于1928年,1950年进行扩建,1968年进行修复时将上部胸墙混凝土拆除并重建钢筋混凝土。从始建至今将近百年,结构破损严重。根据勘察报告揭示不同时期混凝土的性状,描述不同时期混凝土结构的强度、孔隙率、裂缝发展程度等特点,并分析其原因,包括建设时混凝土技术水平,施工的专业化、机械化程度,码头环境条件,使用年限和运营情况,码头防护设施的设置情况,以及在码头运营期间的历史背景等。其中,码头结构建设时的混凝土发展水平、原材料选择、浇筑质量是影响旧码头混凝土性能的根本原因,而混凝土在高酸、高盐的海水环境中受到长期溶蚀,是影响混凝土性能的主要原因。通过混凝土特点和原因分析,为修复方案的确定、修复工作的顺利开展提供依据,以及为类似码头改造工程提供借鉴。

新增部分剪力墙的框架结构抗震性能研究

在框架结构中新增部分剪力墙,能够明显提升结构的抗震性能,框架与新增部分剪力墙之间新老混凝土界面受力行为是结构分析的关键问题。运用ABAQUS有限元软件,基于新老混凝土界面模拟方法,建立了4个高宽比为1.5的框架-剪力墙模型,通过低周往复加载,研究了新老混凝土界面参数、新增剪力墙的混凝土强度、墙与框架的连接方式对承载力的影响。分析了新增部分剪力墙的框架结构和整浇框架-剪力墙结构在破坏形态、承载力和延性等抗震性能方面的差异。研究结果表明:新增部分剪力墙的框架结构的屈服荷载和峰值荷载都小于整浇框架-剪力墙结构,新增墙体端部设暗柱,不与框架柱连接的方式和分布筋全部插入框架的方式在承载力上相差不大。最后,给出了新增部分剪力墙的框架结构的水平承载力计算公式。

新旧混凝土结合面剪切强度参数分析和计算研究

新旧混凝土结合面的抗剪强度是装配式混凝土结构和混凝土结构加固等领域重点关注的问题.基于搜集、整理的新旧混凝土结合面(以下简称结合面)的剪切试验数据库(含439个试件),对GB 50010―2010、ACI 318―19、Eurocode 2、PCI7th四个规范所给结合面抗剪建议计算式进行对比分析.结果表明:在各参数的影响下,ACI结果的保证率表现最好,而Eurocode 2计算强度的拟合效果最好;在结合面宽度达到300~400 mm时,GB 50010―2010的表现最好,但安全富余均较低,相对误差最大达到9倍.对数据库进行参数分析,发现结合面剪切强度τ_(exp)存在尺寸效应,与结合面的沿剪切方向尺寸关联较大;且τ_(exp)与夹紧力ρfy有较好的相关性.基于分析结果,根据叠加计算理论,对计算式提出建议和修正:分析引入尺寸效应系数β;同时修正了摩擦系数μ;应用了数据库拟合的销栓力分段函数,极大值为6.6 MPa.经对比验算证明,修正计算式在有无插筋及各种粗糙度情况下的误差最小,拟合效果最好,可为工程应用提供参考.

新旧混凝土界面双面直剪性能尺寸效应试验研究

以界面处理方式、横向约束形式、混凝土强度、界面尺寸为变量,开展了8组50个新旧混凝土界面试件双面直剪试验研究,得到界面受剪破坏形态和抗剪强度-滑移曲线,分析界面抗剪强度的尺寸效应规律,拟合得到新旧混凝土双面直剪试件极限应力尺寸效应的换算系数,建立受剪承载力计算表达式。结果表明:在剪力作用方向上,新旧混凝土界面受剪极限应力存在明显的随界面高度增加而降低的尺寸效应现象;开裂应力、裂通应力以及滑移的尺寸效应不明显;施加横向约束可提升界面裂通应力和极限应力;施加预压应力可显著提升试件的裂通应力,并有效限制试件的极限滑移。无横向约束条件下,凿毛形式对极限应力影响显著,相比整浇混凝土试件,机械凿毛的同强度新旧混凝土双面直剪极限应力减少至整浇试件的0.22以下,而人工凿毛试件的折减系数在0.34~0.37之间。有横向约束条件下,同凿毛粗糙界面相比,规则齿槽试件的开裂应力、裂通应力以及滑移表现优势突出;约束下强度折减系数提高到无约束同等条件试件的2~2.5倍以上,最大可达到整浇试件强度的0.97倍。新旧混凝土强度提高可增加试件裂通应力和极限应力,但提升幅度有限。

多跨预应力混凝土连续梁整体平移改造施工关键技术

宿迁古黄河老桥为(22.5+3×30+22.5)m四幅分离式连续梁桥,两侧为非机动车道桥,中间为机动车道桥。由于该桥位于生态保护区且梁体质量良好,为满足迎宾大道二期快速化改造需要,采取在不中断交通的前提下,通过交通导改先后将西侧和东侧机动车道桥分别往两侧整体平移3.25 m,再于中间修建新桥的改造方案。结合桥位处水文地质情况,采用在非机动车道桥外侧设置“钢板桩+过水钢管”围堰进行无水条件下的基础墩身拼宽施工。改造施工时,根据单侧机动车道桥支座处顶升荷载及梁底空间选配布置顶升千斤顶和步履器;通过有限元计算确定梁体顶升与平移施工过程中各支点竖向和横向位移偏差控制指标,采用PLC液压同步控制系统操控步履器与千斤顶交替顶升与平移,既能保证梁体整体顶升与平移的精度又能有效控制梁体应力突变;待梁体平移到设计位置后,拆除步履器和顶升千斤顶,复原垫石、支座及挡块。

全装配式电梯在老旧住宅改造中的应用研究

老旧多层住宅加装电梯是民生工程的工作重点,针对老旧小区公共空间有限、加装电梯施工难度大、现场扰民严重等问题,提出了全装配式加装电梯的实施方案。电梯井道采用钢框架结构,整个钢结构井道分2节在工厂预制,电梯井道与既有建筑主体结构间采用带竖向长圆孔的铰接连接,仅限制电梯井道水平向的相对位移,电梯井墙板采用轻质多功能住宅外墙一体板。综合考虑运输能力和小区道路的通行能力,确定将混凝土预制基础拆分为2部分,采用后浇带连接。电梯基坑与基础底板采用灌浆套筒连接,钢柱与混凝土柱脚通过预埋钢板和螺栓连接。该方案已在某住宅楼实施,工期约15 d。

植筋UHPC-NC界面直剪试验研究及有限元模拟

目前,超高性能混凝土(UHPC)被广泛用于组合构件和普通混凝土(NC)结构的加固。在加固后,由于界面法向拉应力和界面切向剪应力的共同作用,UHPC与NC之间的界面成为最脆弱的部分。植筋处理是连接旧混凝土与新混凝土界面的常见方法。本研究通过直剪试验和有限元模拟综合分析了有无植筋的UHPC-NC试件的抗剪强度以及植筋率对抗剪性能的影响。结果表明,无植筋试件的抗剪强度仅为整体浇筑试件的20%,而植筋试件的抗剪强度为整体浇筑试件的40%~80%。在未植筋试件中,破坏形式呈脆性破坏,而在植筋试件中,界面裂缝得到发展,界面抗剪强度提高,界面滑移量增大,界面呈延性破坏。

钢筋混凝土剪力墙与后浇筑的钢筋混凝土梁的贯通式节点的设计研究

清水混凝土剪力墙以及采用爬模施工的混凝土剪力墙在施工时,通常要求混凝土墙先于楼面梁板施工。当楼面梁采用钢筋混凝土梁时,目前采用植筋或预留钢筋接驳件的方式。该方式存在施工复杂、质量难以保障、新旧混凝土结合面不可靠等缺陷。介绍了一种新的钢筋混凝土剪力墙与后浇筑的钢筋混凝土梁的贯通式节点:通过在混凝土墙预留洞口并在洞内预留暗柱钢筋及墙体水平筋、洞口内壁凿毛等手段,保证了后浇筑混凝土梁与剪力墙之间节点的可靠性。静力试验和数值模拟结果表明,本节点的力学性能与整浇节点十分接近,验证了本设计的可靠性和实用性。试件的试验结果和数值分析结果吻合度较高,可以印证各自的可靠性。

基于工程监测和数值模拟的混凝土竖向施工缝约束程度研究

对存在竖向施工缝的某厂房顶板和隧道叠合墙结构进行了温度、应变监测和数值模拟。结果表明:顶板和叠合墙在靠近竖向施工缝处的变形均受到显著约束,但其应变峰值和单位温度变形均比靠近水平施工缝处的大;在数值模拟时,将水平施工缝以下底部侧墙和底板的旧混凝土弹性模量均取为实测值,将竖向施工缝一侧的先浇顶板和地连墙的混凝土弹性模量分别取为实测值的25%和50%左右,可使应变计算值与监测值的误差较低;在混凝土抗裂性评估计算中,应考虑对竖向施工缝处旧混凝土的弹性模量进行适当折减。

白改黑沥青路面反射裂缝防治技术分析

反射裂缝是一种极为常见的道路质量缺陷,尤其是在白改黑沥青路面中最为普遍。本文对某市政道路“白改黑”工程中防裂技术效果进行了全方位探究;通过防治裂缝施工方案的综合运用,成功达到了白改黑路面工程反射裂缝防治目的。

既有箱梁移至邻近新建高铁线条件下帮宽桥墩受力分析

论文以既有箱梁移至邻近新建高铁线条件下的帮宽桥墩为研究对象,介绍了墩身帮宽方法、施工工艺及界面植筋情况,建立了帮宽桥墩有限元模型,对比研究了墩身帮宽前后的受力特性。结果表明:墩身帮宽前后的最大主拉应力分别为 0.17 MPa、1.06 MPa,均小于 C35 混凝土的轴心抗拉强度标准值 2.20 MPa,墩身受力性能较好;墩高约 2.2~7.7 m 范围内,接缝面法向正应力由帮宽前的受压转变为帮宽后的受拉,但数值较小;墩身帮宽后接缝面的切向剪应力绝对值较墩身帮宽前的小,接缝面受力状态较为理想;墩身处于弹性阶段,工作性能良好。

旧水泥混凝土路面沥青铺装层反射裂缝疲劳断裂分析

针对旧水泥混凝土路面沥青铺装层容易产生反射裂缝的特点,采用断裂力学理论,建立了5层体系平面应变模型,对各种荷载作用下不同层间结合状态和路面结构参数的应力强度因子进行了计算分析,并对常用防止反射裂缝措施进行了效果比较。结果表明:层间粘结状态对裂缝扩展的影响较大,土工格栅的防止反射裂缝效果相对较好。

碎石化技术在旧混凝土路面改造中的应用

文中以长泰县武安镇官山至蔡坑城乡道路改造工程景观大道道路工程为背景,对比了病害治理方案和碎石化施工两种方案的效益,并分析了碎石化施工工艺和施工效果。结果表明,碎石化施工方案破碎效果良好,粒径尺寸满足要求,碎石作为基层其耐水性符合要求。通过对比可知,碎石化方案造价总体比病害治理方案造价节约31.4%。

扩建桥梁拼接带多功能整体吊架设计与施工

针对扩建桥梁拼接带传统施工方法存在的问题,提出了一种新型拼接带多功能整体吊架方案,并结合抗干扰混凝土的应用,形成不中断交通的拼接带施工方法。该新型吊架体系集施工作业平台、模板以及道路兜底等功能于一体,最大程度降低了对交通、环境的影响;同时该吊架整体刚度大且不破坏拼接带,有效提高拼接带施工质量。

基于BP神经网络的新老混凝土界面黏结强度预测

为探寻能够考虑多因素综合影响的新老混凝土界面黏结强度预测方法,在综合考察国内外新老混凝土界面黏结强度试验资料基础上,搭建试验资料数据库;对比分析了国内外规范和几种常用简化计算方法对新老混凝土界面黏结强度计算的优缺点;基于神经网络技术,建立8因素(老混凝土龄期、抗压强度、新混凝土抗压强度、黏结界面面积、界面饱水程度、界面粗糙度、界面剂、试验方法)影响的新老混凝土界面黏结强度BP神经网络模型,模型预测值与试验值能够很好地吻合。

水下新老混凝土界面粘结剂的研究进展

水下新老混凝土界面粘结剂是一种适用于水下或潮湿环境中的新型混凝土界面粘结剂,然而真正在水下能发挥较为理想作用的混凝土粘结剂却并不多见。本文基于环境的特殊性和混凝土的基本性质,归纳了影响水下新老混凝土界面粘接性能的关键因素,综述了当下该粘结剂的主要类型及研究进展。展望了水下新老混凝土界面粘结剂的主要发展趋势和方向,认为“自愈粘结剂”对未来开发新型高效的水下新老混凝土界面粘结剂具有重要意义。

新旧混凝土梁柱节点施工技术探析

文中结合某建筑项目实例,分析了新旧混凝土梁柱节点施工技术,并对工程进行变形监测,验证其应用效果。变形监测数据表明,所有条件下的裂缝和滑移量最大值均满足设计要求,该设计方案实用可靠。

旧混凝土公路路基与路面改造方案设计

针对旧混凝土公路传统改造方法的改造效果较差、路面容易出现开裂等问题,在传统方法的基础上作了优化设计,提出一种新的路基与路面改造方法。以高州市大唐荔乡田园综合体核心区内道路改造工程项目为例,计算旧混凝土公路路面结构的弯沉值,使用贝克曼梁弯沉仪检测旧混凝土公路路基与路面的回弹弯沉,设计混凝土路基与路面的沥青加铺层,选取与旧混凝土公路原基层材料相同的材料进行换填,对新旧混凝土公路路基路面进行拼接处理。采用新设计方法改造后的路面结构承载能力均在516.7 MPa以上,证明改造后路面承载能力得到提高。

新旧地铁车站接驳改造连接节点受力性能研究

为进一步明确新旧地铁车站接驳改造过程中用于连接新建和既有结构的新旧混凝土连接节点力学行为,设计了6个新旧混凝土连接节点试件,并测试了其受弯和弯剪性能,分析了不同植筋排布方案和弯剪工况对节点变形性能、承载能力、开裂行为和破坏模式的影响,结合测试结果揭示了节点的全过程力学行为机理,并以此为基础提出了纯弯和弯剪耦合作用下的节点承载力计算方法。结果表明:以植入钢筋和既有结构预留钢筋为主要连接措施的新旧混凝土连接节点整体工作性能良好;纯弯和弯剪耦合作用下节点均在既有结构保留墙段处破坏,其承载力主要由植筋的拉力和销栓力协同受压区混凝土提供。提出的新旧混凝土连接节点承载力计算方法可较好地预测纯弯和弯剪耦合作用下节点的承载力;在满足相关规范植筋要求的前提下,可通过增大植筋直径来减少植筋数量。

钢-混凝土组合加固技术在危旧桥加固中的应用

随着国内经济建设迅猛发展,交通量日益增长,部分桥梁由于建设年代较早,已不能适应现有荷载水平,进而成为危桥,严重影响行车安全,故危旧桥梁加固技术已成为当下工程领域需深入研究的课题,亟需探寻有效的加固方案。钢-混凝土加固技术能充分发挥钢材受拉及混凝土受压性能,具有能够大幅度提高桥梁承载能力及刚度、改善结构受力、增加耐久性能等优点,应用前景广阔。文章通过对钢筋混凝土简支T梁采用钢-混凝土组合加固计算分析,对比桥梁加固前后承载能力,为桥梁加固提供新思路。