Compressive Behaviours of Concrete Cylinders Wrapped with 2-D Glass Fabrics

Concrete cylinders wrapped with glass fabrics of various constructions were fabricated. Compressive behaviours of cylinders with and without fabric wrapping were investigated. Comparisons of the compressive characters while using different fabrication parameters were made. It was demonstrated that the effect of the fabric reinforcement was obvious. The tensile strength of the filament used in the fabric played an important role as far as the anti-compression behaviour of the reinforced cylinders is concerned.

PCCP管芯混凝土防裂控裂技术研究进展

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在我国引调水工程中发挥着重要作用,PCCP运行的安全性对水资源的配置至关重要,关系国计民生。当管芯混凝土内表面产生有害裂缝后,在水压力的作用下会引起内管芯混凝土破坏,导致钢筒被锈蚀,形成安全隐患,因此,针对管芯内壁混凝土裂缝预防和控制的研究对水资源的合理利用具有重大意义。为了预防和减少PCCP内壁出现有害裂缝,根据国内外学者的研究成果,概述了PCCP管芯内壁混凝土裂缝的种类和形式,即纵向裂缝、螺旋裂缝和插口端裂缝;总结了干燥收缩、沉降收缩、温度收缩、焊缝、缠丝应力、吊装运输等因素与PCCP内壁混凝土裂缝的关系;分别从PCCP设计、原材料、配合比、养护制度、焊缝、钢筒、插口和裂缝自愈合、纤维增强材料等方面总结了PCCP管芯内壁裂缝的预防和控制方法。最后,对PCCP管芯混凝土内壁裂缝的控制和预防进行了展望,为继续研究提供思路。

锂云母渣硅铝酸盐人造骨料的性能及应用

以锂云母渣、水泥、矿粉和钢渣为原材料,经人工造粒和蒸压养护制备出锂云母渣占比70%~80%、筒压强度达到10 MPa、堆积密度1000 kg/m~3的硅铝酸盐人造骨料。系统研究人造骨料的水化产物及其在混凝土中的应用性能。结果表明:相同锂渣用量条件下,钢渣或矿粉取代水泥均可以提高骨料的筒压强度;水泥-锂渣人造骨料的主要水化产物为托勃莫来石和水钙铝榴石,无水石膏以片状或短柱状为主。钢渣-矿粉-锂渣人造骨料具有较低的Ca/Si,水化产物仅为托勃莫来石,无水石膏以针状或棒状为主。普通混凝土中掺入80~120 kg/m~3锂渣基人造骨料,可以改善混凝土施工性能,提高混凝土长期力学性能。

卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置设计

为避免混凝土搅拌机作业期间搅拌筒内的混凝土泄漏至筒外,并探究混凝土搅拌机轴端密封装置的优化设计方案。应用文献法与案例分析的方式,简单分析卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置的设计需求,并提出一种混凝土搅拌机轴端密封装置的优化设计方案。结果表明,依托材料的更新、补偿机构及密封结构的优化设计,实现对卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置的优化。说明通过设计并使用优化设计后的卧轴式混凝土搅拌机轴端密封装置,提升密封保护效果,实现对轴端密封装置有效使用年限的延长。

超高层建筑框筒结构的混凝土墙柱托换施工技术分析

由外围钢框架和内部混凝土芯筒组成的框筒结构具有刚度大、造价低等优点,已在超高层建筑设计施工中得到了广泛应用。随着使用年限的增加,需对该建筑结构进行改造加固,因此,混凝土墙柱托换施工必不可少。文中以某超高层建筑工程项目为例,对混凝土墙柱托换方案进行了详细阐述,并基于二次受力对其进行改造加固设计,利用测试仪器以及支撑系统设计对托换全过程进行测试与分析,验证托换加固方式的实际应用加固效果,以期进一步提高工程施工质量。

大直径超高倾斜劲性混凝土圆柱施工要点分析

大直径超高倾斜劲性混凝土圆柱施工是一种新型结构表现手法,符合当前建筑空间造型的发展要求。文章介绍了大直径超高倾斜劲性混凝土圆柱在实际工程中的应用,分析了因结构特征造成的施工难点,从模板设计与加固体系设计方面提升结构稳定性,从测量放线、钢结构深化设计与安装、斜柱支撑体系设计、钢骨斜柱调整与固定、混凝土工程等工序方面介绍了大直径超高倾斜劲性混凝土圆柱的施工要点,并制定了质量控制与安全措施。

滨江道路软基处理设计及现场监测分析

滨江道路一般地基软土层分布深厚,在填土荷载和交通荷载作用下,易产生较大的沉降或不均匀沉降。为研究滨江道路的软基处理方法和处理效果,文中以某滨江道路工程为背景,从技术和经济角度比选了预应力混凝土管桩和水泥土搅拌桩方案,采用水泥土搅拌桩方案,并对水泥土搅拌桩复合地基进行了稳定性分析、沉降计算和现场监测。根据现场静载试验及沉降监测结果,水泥土搅拌桩复合地基承载力高,工后沉降小,满足工程要求,且建设工期短,工程造价合理,具有良好的工程效果和社会效益,可为类似滨江道路软基处理提供参考。

广州科技图书馆结构设计要点与分析

广州科技图书馆为复杂超限高层结构,采用钢框架-偏置混凝土筒体结构。由于建筑造型需要,外圈框架柱无法贯通落地,采用“上托下吊”重载悬空结构,对该结构形式受力进行了分析。介绍了新型“抗、放”结合的疏水减压抗浮技术在超深地下室中的应用。由于结构存在扭转偏大、抗扭刚度弱等多项不规则,采用YJK、ETABS两个计算软件对结构进行了中震反应谱分析,介绍了针对扭转偏大采取的结构设计措施,补充了中震弹性时程分析,对悬挑桁架和斜柱进行了专项分析,并采用Perform-3D进行了罕遇地震动力弹塑性时程分析。结果表明采取的抗震加强措施有效,可实现预设的抗震性能目标。

碳纤维补强预应力钢筒混凝土管试验研究

针对预应力钢筒混凝土管道(PCCP)在使用过程中出现的裂缝、断丝等劣化现象,提出一种“一纵三环”黏贴碳纤维布加固PCCP管的方法。为验证该法修复PCCP断丝管的效果,采用3根2.2 m直径PCCP管在管芯混凝土内表面黏贴碳纤维增强复合材料(CFRP)进行加固试验。按不同温度和湿度组合黏贴CFRP,并分别在自然养护7 d和浸水30 d后进行正拉接性能试验。结果表明,自然养护条件下正拉接强度随着黏贴温度的升高而升高,随湿度增加呈先降低再升高的趋势;浸水养护后正拉接强度有所降低,为自然养护强度的80%。

混凝土泵摆动液压系统性能分析及优化

摆动系统是混凝土泵送机械的核心单元之一,用于驱动分配阀的快速摆动。针对目前混凝土泵摆动慢、动作不到位、摆动冲击大等问题,通过运用理论和仿真分析,对摆动液压系统进行优化,有效降低压力损失,提高摆动驱动力,实现快速摆动;同时,针对快速摆动过程中的系统冲击问题,对摆动缓冲结构进行了分析和优化。结果表明,摆动系统压损降低28.5%,摆动速度提升20.8%,摆动冲击降低17.5%,各项性能相比原系统显著提升。

BFRP管约束再生混凝土圆柱轴压试验

为研究玄武岩纤维复合材料(BFRP)对再生混凝土力学性能的提升作用,对BFRP管约束再生混凝土圆柱进行了轴压试验,分析了BFRP层数对圆柱轴压性能的影响。试验结果表明:BFRP管约束再生混凝土圆柱的失效模式表现为BFRP断裂引起的圆柱受压破坏,BFRP管约束可以显著提高再生混凝土圆柱的承载力和变形能力,轴压应力-应变曲线表现出明显的强化段。随着BFRP层数的增加,约束再生混凝土的轴压强度比未约束再生混凝土提高了78%~281%,极限轴压应变提高了6.16~18.10倍,均显著高于对应的未约束普通混凝土的轴压强度和极限轴压应变。结合试验数据,评估了典型纤维复合材料(FRP)约束混凝土圆柱轴压强度和极限轴压应变模型在BFRP约束再生混凝土中的适用性,发现所评估的典型模型不能精确地预测试件的轴压强度和极限轴压应变。

工程泥浆脱水泥饼制备烧结陶粒及其性能研究

为了寻求工程泥浆的高值资源化利用有效途径,以经机械脱水泥饼为主要原料,掺加不同比例的粉煤灰和钢渣制备陶粒,设计了高含水率泥饼制备陶粒的成型设备和工艺流程,探究了化学组成对陶粒性能的影响,测试了陶粒混凝土和易性及强度性能,并与普通混凝土进行了对比。研究表明:掺入适量钢渣能有效提升陶粒的强度,降低吸水率;而粉煤灰则反之,主要原因是钢渣的掺入优化了黏土的SA/R(难熔成分与助熔成分质量比),而粉煤灰的掺入则劣化了该比值。当钢渣掺入量为10%(质量分数)时,烧结陶粒的筒压强度为5.8 MPa,吸水率为10.4%,堆积密度为1 076 kg·m^(-3),表观密度为2 010 kg·m^(-3),满足《陶粒混凝土技术规程》(DBJ/T 15-62—2021)中关于高强陶粒的使用要求,可以应用于陶粒混凝土。按C45设计的陶粒混凝土抗压强度为23.49 MPa,流动性较好,表观密度较低,能降低其12.4%的自重,适用于非承重结构。

基于原型试验的输水工程PCCP断丝信号智能识别与分析方法

在引调水工程中,钢丝断裂易导致预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)出现结构破坏和功能失效。本研究通过智能学习模型分析原型试验信号特征并判别断丝类型。采用内径3.4 m,长度5 m埋置式PCCP开展断丝原型试验,利用分布式光纤传感器分别对切割断丝、腐蚀断丝和敲击噪声信号进行实时监测,并基于短时傅里叶变换和深度学习模型重构断丝信号,最终利用支持向量机建立了断丝信号识别模型。以Inception-ResNet-v2重构信号的断丝识别模型最低和最高准确率分别为92.9%和100%,之后利用t-SNE证明了信号重构的有效性。本研究结合不同智能学习方法实现了PCCP断丝类型的有效判别,为其长期运行断丝监测及预警分析提供了新的手段。

一种融合Φ-OTDR和MZI的PCCP断丝监测系统

设计了一种融合相位敏感型光时域反射计(Φ-OTDR)和马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的预应力钢筋混凝土管(PCCP)断丝监测系统。通过引入优化的IQ解调算法,减少了40%以上的数据运算量。实验结果证明该系统的单端测量距离不低于20 km,频率响应不低于20 kHz,空间定位误差在±2 m以内,具备长距离定位断丝故障和分辨振动事件特征频率的能力,为PCCP的全生命周期在线结构健康监测提供了一种可靠的技术手段。

大口径PCCP断丝加固技术工程应用和效果评价

针对埋地预应力钢筒混凝土管(PCCP)的断丝现象,介绍了常用的三种加固方案,即在断丝管节内壁粘贴碳纤维片材、对断丝管节进行体外预应力加固以及更换断丝管节进行修补加固。为了验证这些加固技术的应用效果,对断丝管节加固前后的断丝数据及冬、夏季典型时段断丝数据进行了分析,并对加固方案效果进行了评价。结果表明:碳纤维加固不能显著减少断丝的持续发生;体外预应力加固效果明显,可基本解决断丝的发生,是相对可靠的断丝管节加固技术;更换断丝管节需耗费大量的人、财、物,适用于管线应急修复。

3D混凝土打印进程中柱壳结构的力学性能研究

3D混凝土打印(3DCP)技术由于其快速制造的优势,在过去几十年里得到了迅速的发展。然而,在印刷过程中仍有许多问题需要解决,例如:目前的相关研究尚未建立能准确预测与分析3DCP圆柱壳的力学模型。该文利用Goldenveizer-Novozhilov壳体理论,加入打印进程参数,包括打印速率、打印材料固化特征、柱壳几何特征、以及自重作用影响,对3DCP圆柱壳的两种破坏机理:弹性屈曲和塑性破坏进行了分析,并在此基础上描述了柱壳形直立墙弹性屈曲与塑性坍塌间的竞争关系。参数模型、有限元模拟与已有相关试验的对比结果表明:该文提出的模型可以较好地预测3DCP圆柱壳的失效高度与失效形式,并为找寻最佳打印参数集给予理论指导。

车木河水库长距离引水管线优化设计

结合车木河水库引水管线(三期)工程,从地质条件、输水方式、管道安全性、征拆难度、施工难度、工期、运行维护、工程投资等方面出发,综合优化比选出最佳输水线路;从管材性能、水利条件、施工条件、工程投资等因素出发,综合优化比选出该项目最优管材,并总结了长距离输水线路及管材优化比选原则。该次设计优化在保证供水安全性的同时,极大地减少了工程投资。

超高性能混凝土和聚丙烯纤维混凝土与素混凝土结合情况的实验研究

为修复梁端寻找一种可替代的材料,以恢复受损梁的抗剪能力,延长受损梁的使用寿命。对超高性能混凝土和聚丙烯纤维混凝土与素混凝土粘结的试件进行斜剪试验和劈裂圆筒试验,获得试件破坏时的最大荷载,并进行数据分析,得出超高性能混凝土在粘结强度、抗拉强度和抗压强度以及经济适用性方面具有优秀的表现。超高性能混凝土在梁端修复甚至结构物的修补上将会是很好的一种选择。

大倾角混凝土斜圆柱支模技术的研究与应用

某项目为满足建筑空间要求,设置首二层斜柱,高度11.1m,与水平面夹角为50°~61°。为解决斜柱施工中测量定位、模板设计、模板支架设计及安全验算、浇捣密实度控制等难题,采取建模及现场验证的方式,得出以下结论:采用定型木模板和传统钢管架+斜撑杆的支模方式可保证斜柱施工模板的安全性,采用垂直于斜柱方向的加强斜撑杆可显著减少架体变形并加强架体安全性;从定位放线、钢筋安放、支撑体系设计及验算、浇筑要点及拆模等进行了技术分析总结,可保证斜柱的安全顺利施工并获得理想的质量效果,为类似工程提供借鉴。

大倾角混凝土斜圆柱密实度控制技术研究

在混凝土斜圆柱的施工过程中,因为斜率较大而使得斜圆柱混凝土成形过程中容易出现振捣不到位,蜂窝麻面、烂根等质量缺陷的问题,往往需要在后期进行二次修补,导致了时间上与经济上的损失。因此本文结合工程的实际需要,在此提出了三种有关斜圆柱浇筑中的混凝土密实度控制的措施,分别为斜圆柱混凝土采用自密实混凝土、浇筑方法采用顶升浇筑法、振捣方法采用PVC管辅助振捣技术,并详细分析了施工过程中的主要的重难点,以及三种措施进行的具体方法流程与他们生效的原理。以上三种措施均能保证斜圆柱混凝土成形质量,既能提高结构安全性,也能避免斜圆柱成形后的二次修补。在施工中取得了显著的效果,为类似工程提供一份案例以作参考与借鉴。