架线过程中杆塔临时拉线受力研究

本文依托实际工程项目,以国网通用设计2E2-SJ2型耐张塔为研究对象,利用有限元方法计算了架线施工过程中临时拉线拉力的变化,探讨了不同的拉线预紧力对铁塔和拉线受力的影响,并通过现场试验监测施工全过程中临时拉线的拉力状态。有限元计算数据和试验数据表明,随着架线施工的推进,临时拉线拉力不断增大,实验数据与仿真模拟结果相对吻合。实际工程中临时拉线起到的平衡作用与设计值存在差异,地线挂点处的临时拉线拉力最大,需要加强设计,对于土质松软地区,需采用相应的地锚加固措施确保临时拉线能达到设计的平衡张力值。

冻融循环下无黏结预应力钢绞线耐久性的实验研究

为研究预应力钢绞线在冻融循环下的预应力损失,制作2根预制试件,经受冻融循环,测量规定的冻融次数后钢绞线的预拉力损失值。为检验钢绞线及其保护层在冻融循环下的抗腐蚀能力,设计5组试件,考虑冻融、预应力、冻融+预应力3种因素对钢绞线抗腐蚀的影响。研究结果表明:当混凝土所受的压应力较大时,钢绞线预拉力随混凝土的冻融次数增加而降低;当混凝土所受的压应力较小时,钢绞线预拉力随混凝土的冻融次数增加而增加。钢绞线能受到防腐油脂的有效保护,钢绞线的耐久性依赖于保护层的完整性;在冻融和预应力共同作用下,无黏结钢绞线的腐蚀率大于各因素单独作用时腐蚀率的简单叠加。

不同腐蚀介质下钢绞线基本力学性能分析

制作了36根钢绞线试件,其中4根未腐蚀,其他32根分别置于酸雨、5%氯化钠、5%硝酸钠和5%硫酸钠的腐蚀溶液中,采用通电加速法使钢绞线加速腐蚀,并通过静力拉伸试验对钢绞线腐蚀后的力学性能进行测试,主要研究在不同腐蚀介质下钢绞线的破坏形态以及腐蚀率对钢绞线力学性能的影响。结果表明:未腐蚀钢绞线的截面断口形态呈杯锥式,腐蚀率为5%~10%时酸雨溶液、5%硫酸钠溶液和5%氯化钠溶液3种腐蚀介质下钢绞线的截面断口形态以杯锥式、铣刀式为主,而腐蚀介质为5%硝酸钠溶液时钢绞线的截面断口形态呈劈裂-铣刀式和劈裂式,其脆性比其他腐蚀介质下更为突出;随着腐蚀率的增加,钢绞线名义屈服强度、极限抗拉强度、极限伸长率等基本力学性能指标显著下降,在腐蚀介质为5%硝酸钠溶液时尤为突出。结合试验结果建立了腐蚀钢绞线双折线本构关系模型。

高强钢绞线网/ECC加固RC柱小偏心受压性能研究

为研究高强钢绞线网/ECC(HSME)加固钢筋混凝土(RC)小偏心受压柱的正截面受力性能,对HSME加固RC柱、ECC加固RC柱和未加固RC柱进行了小偏心受压性能试验.结果表明:采用HSME加固后RC柱的整体性能得到显著提升,当采用相同的相对初始偏心距时,与未加固RC柱相比,HSME加固RC柱的开裂荷载、峰值荷载和延性分别提高了100.0%~113.3%、99.8%~108.0%、75.9%~77.8%;相同荷载下,HSME加固RC柱的ECC应变和纵筋压应变均小于ECC加固RC柱,HSME的加固效果更优;HSME加固层为核心混凝土提供了有效约束,改善了RC柱的损伤分布和破坏模式,显著提高了RC柱的承载力和延性;整个受压过程中,HSME加固层与RC柱混凝土协调变形,共同工作性能良好.

装配式预应力短索自复位钢框架数值模拟

在已经完成的预应力短索自复位钢框架节点试验和数值模拟的基础上,采用ABAQUS有限元分析软件将装配式预应力短索自复位钢框架和普通自复位钢框架、刚接钢框架进行静力往复加载和动力时程的数值模拟结果进行对比分析,结果表明:两种自复位钢框架较刚接框架而言可有效减少结构损伤,且残余力较小,具有良好的自动复位和恢复结构功能的能力;装配式预应力短索自复位钢框架可以避免高空张拉钢绞线,减小了张拉难度,保证了张拉质量,具有更广阔的应用前景。

钢绞线网片-聚合物砂浆加固钢筋混凝土箱梁试验

为探讨钢绞线网片-聚合物砂浆加固技术在桥梁加固中的可行性,开展了钢筋混凝土箱梁的加固试验研究。通过3根薄壁箱梁缩尺试件的纯弯加载试验,检验了该技术的加固效果,并对试件的位移、应变、裂缝扩展及破坏特征进行了比较和分析;研究了桥梁箱梁加固和建筑结构矩形梁加固的差异,对钢绞线网片-聚合物砂浆用于混凝土箱梁桥的加固提出了建议。结果表明:加固措施显著增大了箱梁的刚度,起到了抑制裂缝开展、提高屈服荷载和极限荷载的作用;加载过程中,箱梁的应变分布存在明显的剪力滞效应,加固梁的破坏始自剪弯区U型箍内侧砂浆面层的拉裂,并受到腹板弯剪裂缝萌生、扩展的影响;加固梁的最终破坏形态为砂浆-混凝土界面的剥离破坏,而钢绞线未被拉断,受压区混凝土也未出现压溃现象。

高强不锈钢绞线网增强工程水泥基复合材料弯曲性能试验

为了研究高强不锈钢绞线网增强工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)的受弯性能,考虑纵向高强不锈钢绞线配筋率、ECC抗压和抗拉强度等影响因素,对设计的8个高强不锈钢绞线网增强ECC试件进行四点弯曲试验。结果表明,随着纵向高强不锈钢绞线配筋率增大,其开裂荷载基本不变,峰值荷载明显增大,但峰值位移减小,即延性降低;纵向高强不锈钢绞线配筋率小于0.48%比较合理。随着ECC强度提高,高强不锈钢绞线网增强ECC受弯试件开裂和峰值荷载均增大。ECC开裂后,受拉区的钢绞线和ECC共同受拉,施加荷载达到峰值荷载的80%时,底部最大裂缝宽度仅0.08 mm;达到峰值荷载时,最大裂缝宽度不超过0.55 mm;受压区ECC的压应变达到0.01;ECC完全压碎时,跨中最大挠度达到跨度的1/15。说明本文研究的高强不锈钢绞线网增强ECC具有良好的抗裂性能和延性性能。

不锈钢绞线工程用水泥基复合材料的拉伸试验分析

不锈钢绞线工程水泥基新型复合材料是将不锈钢绞线放入工程水泥基复合材料(ECC)而形成的一种新型高性能复合材料。对6组不锈钢绞线ECC复合材料进行张拉试验,结果表明:随不锈钢绞线配筋率和ECC抗拉强度的增大,不锈钢绞线ECC复合材料受拉的开裂应力、应变以及极限应力和应变均增大,极限应力、应变增大幅度明显大于开裂应力和应变;试验得出的新型复合材料的应力-应变关系曲线,可为该复合材料进一步应用提供参考。

先张法U形梁预应力传递长度的试验研究

当前国内轨道交通工程中,U形梁预应力张拉工艺呈现出从后张法向先张法过渡的趋势。本研究依托南京至句容城际轨道交通工程,通过现场试验得到先张法U形梁预应力的传递长度,并与理论计算和相关规范结论进行对比。结果发现,预应力放张后每根钢绞线表面应力的分布规律基本一致,在距梁端超过一定距离后钢绞线应力变化趋于平缓;钢绞线表面应变测试得到的预应力传递长度结果与国内外规范计算值吻合度较高,但通过测试钢绞线附近混凝土的应变推定预应力传递长度的方法并不可靠。

高性能复合材料“高强钢绞线/ECC”板受弯试验分析

考虑ECC强度、高强钢绞线配筋率等因素的影响,通过竖向加载试验,研究高性能复合材料"高强钢绞线/ECC"板的受弯性能。当加载到峰值荷载20%左右,在板受拉区的ECC出现0.01mm的细微裂缝,之后,受拉区的ECC和钢绞线共同受拉,达到峰值荷载的80%时,板底部最大裂缝宽度仅0.08mm;达到峰值荷载时,受压区ECC被压碎、压应变达到0.01;底部最大裂缝宽度不超过0.5mm;跨中最大挠度达到跨度的1/15。结果显示,高强钢绞线/ECC板具有良好的抗裂性和延性破坏特征。随着ECC强度提高,板的开裂荷载和峰值荷载随之增大。随着高强钢绞线配筋率增大,其开裂荷载基本不变,峰值荷载明显增大但峰值位移减小。