高强钢管超高性能混凝土短柱轴压承载力性能试验研究

为研究高强钢管内填超高性能混凝土(UHPC)的钢管混凝土短柱轴压性能,该文设计22根高强钢管UHPC短柱进行轴压试验,从破坏模式、荷载-纵向应变关系对试件的轴压性能进行对比分析,旨在通过径厚比、混凝土强度、截面类型等变化来探究高强钢管UHPC短柱的实际承载力性能差异.试验结果表明:高强钢管UHPC短柱的轴压性能受径厚比、混凝土强度影响较大;试件承载力随钢管壁厚增加而增加,但相同钢管直径和不同钢管直径增幅呈现不同规律.该文从延性、核心混凝土强度提高程度两个角度进行分析并提出高强钢管混凝土试件的相关参数设计建议.最后,将高强钢管UHPC短柱的轴压试验承载力结果与国内外规范GB 50936—2014、AIJ计算承载力结果进行对比,并基于极限平衡理论推导出高强圆钢管UHPC试件的轴压承载力计算公式,同时结合该文试验数据对其进行验证,证明了公式的准确性.

新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱抗震性能试验研究

为研究一种新型波纹管连接方钢管混凝土拼接柱的抗震性能,以不同节点配筋率、不同节点锚固长度和轴压比为主要研究变量,对1个整浇柱和4个装配柱进行低周往复加载试验。研究分析了整浇柱与装配柱在破坏模式、滞回性能、位移延性等方面的抗震性能差异。结果表明:装配柱与整浇柱破坏模式类似,采用不同节点构造的装配柱与整浇柱在滞回曲线、骨架特性和刚度退化等方面差异不大,装配柱的耗能性能优于整浇柱。各装配柱极限位移角为1/16.7~1/25,满足规范设计要求。在较大轴压比下,装配柱的承载力提升,延性降低。在较大位移角下,装配柱节点抗震性能受焊缝质量的影响较大,建议实际工程中加强焊接质量管理,以保证构件具有足够的变形能力。

带对穿螺栓矩形钢管混凝土短柱轴压承载力计算方法研究

设置对穿螺栓可以提高钢管混凝土短柱的力学性能,以试件同参数的ANSYS模型为原始算例,研究对穿螺栓的直径和纵向间距、套箍系数、宽厚比、长宽比、材料强度等参数对其轴压力学性能的影响。结果表明:设置对穿螺栓可以提高钢管对核心混凝土的约束效应,核心混凝土的应力分布表现为以对穿螺栓为分界线形成两个有效约束区,且四个角部的应力值最大;随着对穿螺栓纵向间距的减小、直径的增大,试件的承载力、变形能力、延性提高;试件承载力可随着套箍系数的增加、宽厚比的减小、材料强度的增强有小幅度提高。提出带对穿螺栓矩形钢管混凝土短柱的轴压承载力的计算方法,得到的计算值和试验值吻合良好,该方法还同样适用于带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱承载力计算,计算过程简便且准确度高。

极近距离煤层采空区下沿空留巷技术研究

为了解决极近距离煤层采空区下多次回采影响的沿空留巷围岩严重变形难题,以山东新查庄矿业有限责任公司(以下简称“新查庄煤矿”)91006综采工作面为工程背景,研究分析了采空区下沿空留巷覆岩顶板结构特征及运动规律,通过建立顶板位态力学结构模型,确定了采空区下沿空留巷巷旁支护阻力计算方法,计算出巷旁支护阻力为3432 kN,提出了“水力压裂超前断顶+巷旁钢管混凝土墩柱高强支护”为主体的巷旁复合支护体系。利用超前断顶卸压技术将巷旁顶板由传递岩梁结构向短悬臂梁结构转变,大大降低巷旁支护阻力,与钢管混凝土墩柱的高强巷旁支护相结合,特别适用于采空区下的沿空留巷工程。通过在新查庄煤矿91006综采工作面试验应用表明,留巷取得了较好的效果,巷道表面整体变形量较小,满足工作面回采期间的要求。

单向载荷下建筑用方钢管柱螺栓连接节点的抗冲击性能

用高强螺栓与Q345B钢制备方钢管柱螺栓连接节点试件,分别施加80、120、160 kN的预紧力,制成3种不同预紧力的连接节点试件。通过落锤冲击试验对试件施加单向载荷,并进行承载力与耗能测试,分析单向载荷下方钢管柱螺栓连接节点的抗冲击性能。结果表明:当单向载荷冲击速度较大时,试件的冲击力、位移均增大;其中,施加160 kN预紧力的试件的冲击力与位移始终较低,且冲击持续时间较短,具有良好的抗冲击效果;当试件经单向载荷冲击后,3组试件的极限承载力均有所降低,但施加160 kN预紧力的试件的承载力与耗能较高。因此得出,施加160 kN预紧力的方钢管柱螺栓连接节点抗冲击性能最优,更适用于高层建筑钢结构。

装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能试验研究

为了研究新型装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能,设计并制作3个足尺的预埋型钢式柱脚节点,并对柱脚节点开展低周反复加载试验:通过分析不同节点的破坏形态和抗震性能参数,研究拉结筋和加载方向对柱脚节点抗震性能的影响。结果表明:各节点的滞回曲线较饱满,具有较强的耗能能力,型钢预留拉结筋能够有效增强预制柱与外包混凝土的连接,设置有拉结筋的节点的抗震性能最佳;沿节点横截面强轴和弱轴施加水平往复荷载下极限承载力相近,弱轴受力下节点具有相对更好的变形能力;3个节点最终破坏均为外包混凝土损坏剥落,预制柱身完好无开裂,3个节点在外包混凝土破坏后承载力无明显下降;基于试验结果分析认为,外露式柱脚的极限承载力可采用规范中的承载力计算公式计算,且计算值与试验值吻合较好。

特深井钻杆柱材料的研究现状与关键技术

特深钻探是获取深部实物资料、建立深入地球内部通道的唯一方法,在石油、天然气等能源资源勘探中发挥着愈发重要的作用。钻杆柱材料的选择和优化,是制约特深钻探发展最为关键的核心技术之一,直接影响着特深钻探的钻深极限、钻进效率和经济成本。本文从特深钻探钻杆复杂载荷工况出发,分析了钻杆柱材料面临的难题,结合钢钻杆和轻质钻杆的性能特点,针对性的梳理了国内外深井钻杆柱解决方案,并综述了钢钻杆强韧化调控、钻杆耐腐蚀性处理和应力集中处理三个关键技术,为特深井钻杆柱发展研究提供了参考依据。

黏性土中钢管桩振动起拔土体损失与应对措施

钢管桩作为一种快捷、绿色和可回收的支护结构被广泛关注,但是,钢管桩在振动回收过程中土体损失引起的环境效应是关注的焦点.提出了振动拔桩过程简化模型,依据振动极限状态下“桩+土柱+锤”的动力平衡公式和拔桩条件,以黏性土层厚度和侧阻力标准值为判别指标,建立了黏性土场地拔桩土柱预测模型.根据苏州、淮安和盐城黏性土地层项目的原位拔桩试验,验证了预测模型和计算方法的合理性.基于试验结果,指出在黏性土场地中,土体损失引起的环境效应预测模型的准确性取决于土层侧阻力、上覆土层和土体剪切变形,并提出了消除环境效应的措施,确保周边环境的安全.

大直径钢管柱内虹吸排水管道施工安装技术

为了提高大型场馆场地的利用率,降低排水管道对整个场馆设计效果的影响,针对采用大直径钢管柱做结构支撑的大型场馆建筑,提出利用钢管柱内的空间布置不锈钢排水管道,并对钢管柱与排水管道集成设计、细部构造、施工方法、防腐措施等进行了介绍。通过项目应用表明,所建议的方法解决了钢管柱内排水管道吊装稳定性、排水管道与结构柱防腐等难题,同时解决了大型场馆整体设计艺术效果与排水管道分散布置的矛盾,扩大了场馆建筑的使用空间,综合效益良好。

钢管柱外包薄壁装饰清水混凝土施工技术

装饰清水混凝土利用混凝土原色,体现建筑物的品质和格调,沉稳大方,但在空间较大的框架结构的公共建筑中,为保障最大限度地利用空间,柱网尺寸较大,很难实现清水混凝土效果,因此,相关问题催生出了在钢管圆柱外包薄壁清水混凝土的施工做法。文中采用钢管柱外侧设置栓钉、混凝土内配置抗裂钢筋的形式,使混凝土与钢结构完美贴合,同时避免了混凝土裂纹的产生,提升了建筑整体格局,产生了良好的社会效益。

洞桩法施工支护结构的受力特性及沉降分析

采用Midas-GTS NX有限元模拟软件,建立三维模型,模拟洞桩法施工,对洞桩法地铁车站施工过程中的支护结构受力特性进行深入分析。研究涵盖了从边桩条基施工到钢管柱施工,再到扣拱施工和车站主体结构施工的整个过程。通过对拱部结构应力分析、边桩应力与沉降分析,以及钢管柱的轴力和沉降分析,揭示了施工过程中的应力转化、应力集中、应力突变和结构沉降差异性变化规律,为采用洞桩法进行地铁站施工提供技术指导。

深基坑超深钢管柱精准定位施工技术研究

以武汉地铁12号线汉钢站深基坑开挖工程为依托,采用深基坑盖挖逆作法下进行主体构造施工,并对此工序下超深钢管柱的垂吊定位技术进行研究创新。通过以优化施工工艺、应用先进监测技术以及精准定位技术,通过“三项标高定位法”在深基坑盖挖逆作施工条件下实施超深钢管柱高精度垂吊,以保证施工质量和工程进度,并为今后的类似工程打下基础。

钢管立柱贝雷梁组合支架法在桥梁施工中的应用

以实际工程为例,探讨钢管立柱贝雷梁与满堂支架组合法在大跨度桥梁施工中的应用:设计支架搭建方案,验算支架体系的稳定性;分析施工中的关键节点,并对施工效果进行实时监测。经验证,组合支架展现出稳定的支撑性能,稳定性指标满足预定要求;支架体系各测点的沉降量为2.042~4.873 mm,最大沉降量未超过5 mm;各构件及节点的偏差控制在(±1~±5)mm内,符合工程验收标准。综合应用结果表明,钢管立柱贝雷梁组合支架法在大跨度桥梁施工中应用效果达到预期,可为类似工程施工提供参考。

浅谈铁路预应力现浇槽形梁施工

随着科学技术的发展,槽形梁越来越多地被应用在铁路施工中。槽形梁能够满足铁路行车净空的高度要求;主梁腹板作为主要受力构件,既兼备减小行车噪音,又能防止车辆倾覆。有节省钢材保养维护方便的优点,本文阐述了槽形梁在铁路工程中的施工工艺重点,讨论了施工过程中的工艺技术,最后提出控制槽形梁在工程施工过程中的质量意见。

钢管桥墩与混凝土基础的内插式刚性柱脚连接研究

介绍了传统钢管墩柱脚形式,并从结构形式和传力机理两个方面介绍了新型内插式柱脚,通过实际工程案例计算分析及规范对比,验证了该柱脚连接方式易于施工、造价低且抗震性能好,具有很高的经济价值和工程价值。

大直径高精度后插法逆作柱施工垂直度控制

对于采用盖挖逆作法施工的结构,其临时竖向支撑体系是逆作施工的关键结构,一般为一桩一柱形式,施工方法有先插法和后插法两种,北京城市副中心站综合交通枢纽工程02标段逆作柱采用后插法施工,该建筑B3层为国铁轨行层,对逆作桩柱的施工精度要求非常高,通过对后插法逆作桩柱施工工序分析,可分为两个施工阶段,分别为逆作桩施工阶段和逆作柱植入施工阶段。分析逆作桩柱施工的两个阶段,研究在深厚砂层地质条件下,对后插法逆作桩柱的关键工序:逆作桩成孔、逆作柱加工精度、逆作柱植入施工等,分别制定相应的控制措施,确保逆作桩柱达到设计精度。

水库大跨径交通桥贝雷梁承重支架施工设计

针对清渡河水库工程区域内河谷深切,两岸高山环绕,建筑物施工交叉多,导致施工交通布置及运输困难问题,综合考虑交通桥跨径大、现浇箱梁浇筑体积大及一般支架拆除风险高等实际问题,施工设计采用钢管柱与贝雷片相组合的承重支架结构体系。工程实践应用表明,组合式承重结构利用取水塔架及隧洞基岩作为受力支点,充分融合钢管和贝雷片两种材料优势,具有构件少、施工工效高、冲击抵御能力强、稳定性好等特点,能很好解决复杂地形大跨径施工交通设计,并服务于工程现场,经济与社会效益显著。

螺旋钢管支墩+贝雷梁纵梁做连续梁支架技术研究

某主桥上构为2-75mT构,采用两幅桥布置。由于桥梁主墩较高且梁下地基软弱,给施工带来了较大难度,T构支架现浇成为本项目的技术难点和造价控制重点。经过对多种方案的比选、优化和承载验算,最终选定梁-柱式支架方案进行现浇施工。与传统碗扣式满堂支架相比,该方案能够显著减少地基加固处理工作量,降低安全风险,同时也大幅减少支架的搭设工程量,能更好地满足工程工期和造价目标。

盖挖逆作法液压垂直插入钢管柱技术在地铁施工中的应用

随着城市轨道交通的发展和地下空间的开发利用,盖挖逆作法成为地铁施工的常见方法。钢管柱作为盖挖逆作施工的主体承载及力学传导结构,其施工质量直接影响地铁站整体施工质量和安全。为此,文章结合深惠城际西丽站盖挖逆作法施工实例,总结了盖挖逆作法施工钢管柱的重难点,并对液压垂直插入钢管柱技术在盖挖逆作法地铁站施工中的应用展开论述,以期为类似地铁站钢管柱施工提供参考。

多层承压水地层盖挖基坑钢管柱竖向变形和对结构影响的研究

钢管柱是盖挖法施工中地下结构的主要竖向承载构件。在基坑开挖卸载与基坑底部地下水的共同作用下,钢管柱会产生竖向变形,并在地下结构中产生附加应力,进而影响结构安全。因此,以北京城市副中心交通枢纽深基坑为研究背景,首先提出了有利于控制钢管柱竖向变形的基坑开挖方案,然后采用数值模拟方法分析了基坑开挖与不同降水方案对钢管柱竖向变形的影响,确定了适用的降水方案;在施工过程中还对钢管柱竖向变形进行了监测,再将实测的钢管柱竖向变形等效为强制位移,计算了钢管柱竖向变形所产生的附加内力,并将附加内力和原始内力进行叠加,分析了最不利工况下钢管柱竖向变形对地下结构安全性的影响。