分缝护栏致空心板梁桥L型裂缝预应力控制方法研究

为提高护栏分缝桥梁的耐久性和承载力,以台金高速公路杨司高架桥预制空心板梁桥为背景,研究通过施加预应力控制因护栏分缝引起L型裂缝的有效性,并针对既有桥梁加固和新建桥梁设计提出通用的有效方法。采用Abaqus软件建立既有桥梁和新建桥梁的有限元模型,研究车道荷载作用产生的应力放大效应;分析预应力筋布置高度和长度对边梁梁底应力的影响及对既有桥梁护栏分缝导致的预应力损失;在此基础上,提出L型裂缝的预应力控制方法。结果表明:边梁应力放大系数随桥梁跨径和护栏高度的增加而增大,其取值范围为[1.42,2.14];预应力筋布置高度越低,边梁跨中梁底应力越大;预应力筋布置长度越短,既有桥梁梁底应力越大,对新建桥梁应力没有影响;分缝护栏对既有桥梁施加预应力产生损失,对新建桥梁不会产生预应力损失;在边梁跨中施加相应的预应力,可有效抵消跨中的应力集中效应,防止主梁跨中产生L型裂缝。

深圳宝安国际机场卫星厅主楼钢结构分缝分析与研究

对深圳宝安国际机场卫星厅整体主楼、分缝主楼进行了多点多向输入和单点多向输入的多遇地震反应分析,研究了屋盖分缝对钢结构关键构件内力、结构位移的影响;对整体主楼、分缝主楼进行了罕遇地震作用下的地震反应分析和温度应力分析,对比了整体主楼、分缝主楼关键构件的损伤状况,探讨了钢结构分缝后关键构件内力、楼板应力的变化。分析结果表明:多遇地震作用下,钢结构分缝后行波对结构的影响明显减小,使得钢结构下弦轴力、腹杆轴力和框架柱内力明显减小;伸缩缝两侧相邻点的X、Y、Z向最大位移差分别为41、20、16mm,分缝处的措施应考虑地震产生位移差的影响;罕遇地震作用下,分缝后钢结构对下部混凝土柱的约束作用降低,支撑屋盖混凝土柱、钢结构弦杆、网架腹杆损伤情况明显减小;伸缩缝降低了结构的温度作用。

混合结构体系旧厂房的分缝隔震组合加固技术

结合工程实际,对采用1989年及以前版抗震规范建成的框架和砌体混合承重体系房屋,在抗震能力不足方面的问题,提出了采用对结构整体切割设置抗震缝,对框架部分采用隔震方式进行加固的方法。针对独立基础底部配筋不满足最小配筋率,提出了一种刚性基础的加固方式,可为类似项目提供借鉴。

高碾压混凝土拱坝分缝形式及破坏机理研究

本文结合四川沙牌碾压混凝土(RCC)拱坝,通过结构模型破坏试验,对RCC拱坝的分缝形式、坝体开裂与破坏机理进行研究,分析了诱导缝、横缝、周边缝等分缝形式对坝体的影响,确定了两条诱导缝加两条横缝的方案为选定方案。根据选定的分缝方案,探讨含诱导缝坝体的开裂破坏机理。研究中采用断裂力学理论,求得考虑尺寸效应的材料断裂韧度值和建立诱导缝的应力强度因子计算式,并通过分析断裂韧度与应力强度因子之间的关系,从理论上推导出诱导缝的开裂相似条件。据此提出在结构模型中模拟诱导缝的方法,在结构模型试验中实现对诱导缝的相似模拟,观察到坝体的开裂过程、破坏形态和破坏机理。试验结果已应用于沙牌拱坝工程的设计和施工中。

碾压混凝土高拱坝分缝形式研究

为解决碾压混凝土高拱坝设计的技术问题 ,结合沙牌工程 ,采用模型试验和三维非线性有限元计算方法 ,对碾压混凝土高拱坝不同分缝方案坝体结构的应力、变形及裂缝情况进行分析 ,从而确定分缝形式的合理性 ,为工程设计和施工提供参考依据。

大型船闸底板分缝施工方案的研究

本文对大型船闸分缝施工方案进行了试验和理论研究,对船闸闸首在施工和运行期各个阶段的地基反力、侧墙土压力、渗透压力等进行了现场测试,并用作者提出的有限元-链杆法进行分析。研究成果表明,所建议的新的施工方案获得了预期的效果,解决了防止闸首厚底板开裂的难题,为安全而经济地设计软基上的大型船闸提供了成功经验和科学依据。

渠道现浇混凝土衬砌合理分缝间距与缝宽探讨

现场浇筑的混凝土衬砌结构,分缝设计的合理性对渠道正常运行和使用寿命有较大影响。目前实际工程中的分缝间距和分缝宽度均按经验取值,未考虑不同类型渠基对衬砌底板的水平阻力系数、衬砌板厚度、渠基与衬砌板表面的温度差、混凝土的强度等级等因素对取值的影响。通过理论推导,提出能合理计算伸缩缝间距和缝宽的方法,给出物理意义明确的计算公式,供工程设计参考。

考虑施工期温度作用的碾压混凝土重力坝分缝设置研究

考虑碾压混凝土坝的实际成层浇筑过程和施工期的温度作用,采用混凝土开裂本构模型,利用三维瞬态有限元方法模拟仿真分析了大坝施工期至运行期的温度应力及综合应力。大坝整体的仿真计算结果表明,在坝段中部设置的人工短缝开裂后,有效地避免了随机裂缝的发生。坝体表面人工短缝的开裂应力在顺河向的分布具有一定的规律性,且存在一个极限开裂范围。建议人工短缝的设置深度为4.5米。

分缝结构的非线性响应分析

本文给出了模拟结构分缝张开和闭合的有限元模型，该模型可以模拟缝面初始压力、抗拉强度的影响，且具有形成方便，适用范围广等优点；文中导出了非线性有限元的计算公式，编制了相应的非线性有限元程序，并对两个块体接触问题和一个分缝拱肋结构的非线性动力响应进行了计算，研究了不同接缝参数、不同初始压力及基座是否设缝对结构非线性响应的影响，给出了有关结论。

配置不同水平钢筋的自适应分缝剪力墙受剪性能试验研究

进行了3个配置不同水平分布钢筋的自适应分缝剪力墙的拟静力试验,研究了墙体的破坏过程和破坏形态,分析了水平钢筋配筋量对墙体受力性能的影响。结果表明:墙体内部设置型钢可改变墙体的破坏形态,使墙体表现出自适应分缝特性,避免发生脆性破坏;水平钢筋配筋量影响墙体裂缝开展;增加水平钢筋配筋量提高了墙体的受剪承载力、屈服位移角和峰值位移角,但耗能能力有所降低;现行规范中的剪力墙受剪承载力计算公式可用于计算自适应分缝剪力墙。

分缝施工的坞式结构底板设计探讨

结合江苏省土基上的船闸工程实例，分析分缝施工的坞式结构底板的受力情况，就闸首计算中自重折减系数进行探讨，并对底板底层钢筋保护层在施工宽缝周围的防裂问题提出建议。

高碾压混凝土拱坝结构分缝及材料特性研究

高碾压混凝土拱坝结构分缝及材料特性研究是国家“九五”重点科技攻关计划的专题。依托目前世界上在建的最高的沙牌碾压混凝土拱坝工程 ,研究解决坝体温度应力大 ,如何优化坝体结构分缝方案和提高筑坝材料的抗裂能力等问题。通过对诱导缝设置理论和方法的研究、全过程仿真温度计算分析、坝体开裂的机制和破坏形态探讨、重复灌浆技术和预埋冷却水管的温控措施研究 ,以及混凝土材料和配合比的优选等系统的攻关 ,为优质高速建成沙牌高碾压混凝土拱坝创造了条件 ,为推广应用于其他工程 ,形成 10 0m以上高碾压混凝土拱坝的成套建设技术 。

桑郎碾压混凝土拱坝应力场仿真计算及分缝设置

在应力场隐式解法的基础上,结合桑郎拱坝工程,进行了大坝施工期和运行期的温度场和应力场仿真分析,在分析中温度场计算考虑了混凝土水化热温升、气温变化、浇筑间歇、边界条件的改变等因素,应力场计算考虑了坝体自重、水压力、温度荷载、徐变及混凝土弹性模量随龄期的变化等因素.根据应力场的仿真计算结果,在拱坝高拉应力区模拟设置横缝.仿真计算的结果表明,桑郎拱坝横缝释放应力的作用显著,横缝的设置合理.

基于ANSYS的某拱坝坝体分缝形式研究

采用ANSYS有限元软件,对某水电站拱坝坝体无缝方案及3个分缝方案下的应力及变位特征进行了分析。结果表明:在正常运行期,无论坝体设缝或者不设缝以及设缝的类型和缝的组合情况如何,只要缝未开裂,对应坝体同一部位的应力及位移分布规律都是相似的;诱导缝及周边缝的设置对防止坝体出现过大拉应力导致坝面开裂有利,且对坝体稳定性影响较小;针对诱导缝区域出现的拉应力及变位错动,应做好灌浆后处理,以保证坝体的整体性。

剪力墙分缝对高层混合结构地震反应的影响

以钢框架-钢筋混凝土实体剪力墙混合结构为对象,通过分别开设一道和两道竖缝,分析它们在不同类型地震波下的地震能量反应,结果表明,剪力墙竖向开缝可以减少结构在地震作用下的滞回耗能量,并使滞回耗能区域过于集中于底部剪力墙的问题得以明显改善,使得耗能性能更为优越的钢构件能够承担相当部分的滞回耗能;分缝越多,改善效果越为明显。

南水北调中线一期工程总干渠渠道衬砌分缝设计探讨

南水北调中线一期工程总干渠为特大型供水渠道,采用的现浇混凝土衬砌结构的分缝设计对渠道运行安全和工程投资影响较大,而已有的规程规范并不能完全适应其特点。在此结合南水北调中线一期工程特点,搜集、整理国内外有关渠道衬砌分缝设计的规程、规范和工程实例,结合计算和分析,对南水北调中线一期工程总干渠渠道衬砌分缝间距和缝宽的设计进行了探讨。

分缝对混凝土高拱坝的地震影响分析

拱坝属于分段浇筑的高次超静定空间壳体结构,各坝段间设有沿拱向均匀排列的竖向伸缩横缝,大坝遭遇地震时,中上部拱圈产生的动拉应力将抵消并超过静载作用下的压应力,使横缝面沿法向张开,并随地震的交变作用而反复出现"渐开渐合"现象,因此研究分缝对混凝土高拱坝的地震影响具有重要的工程意义及实用价值。利用有限元分析软件ABAQUS模拟了白鹤滩水电站拱坝,研究了坝体在地震荷载作用下有横缝和无横缝两种情况下的地震影响。计算与分析结果表明,横缝的存在对坝体的位移有明显的增加作用,同时降低了坝体的整体性与刚度,局部区域有较大的压应力,坝体应尽量少分缝。

小浪底水利枢纽进水塔分缝分块设计

小浪底水利枢纽一字型布置的进水塔群 ,为结构、体型布置最复杂的钢筋混凝土建筑物 ,由于多层孔道纵横交错 ,采用了错缝拼缝分缝分块布置。并通过三维有限元温度场和温度徐变应力仿真计算分析 ,以及三维有限元动力分析和抗震动力模型试验 ,验证了分缝分块布置的合理性。

沙牌碾压混凝土拱坝坝体分缝形式的结构特性研究

在碾压混凝土拱坝设计中,选择合理的坝体分缝结构与分缝位置是有效地控制坝面开裂范围和保证拱坝整体稳定性的关键技术问题。文章结合沙牌水电站碾压混凝土拱坝的实际,运用有限元数值分析方法对拱坝不同分缝结构的坝体应力及缝端开裂特征作了多方案研究,在比较了各分缝方案结构特性差异的基础上,对该坝体的分缝结构和分缝部位提出了建议。

木里河某碾压混凝土拱坝分缝形式研究

四川省木里河上某拱坝采用碾压混凝土筑坝技术,在碾压施工的过程中封拱,对坝体的开裂控制要求较高。若能找出一种相对较优的坝体分缝形式,通过诱导缝传递及释放应力,有利于确保拱坝的完整性。参考同类工程,结合沙牌拱坝"八五"及"九五"攻关的研究成果[1,2],针对该拱坝提出3种分缝方案:横向设置4条诱导缝方案、横向设置2条诱导缝加周边应力释放缝方案、横向设置3条诱导缝方案。应用ANSYS软件分析,揭示正常工况下各分缝方案坝体的应力、变位及分布特征,在此基础上,通过超载至模型失稳破坏,研究了不同分缝形式下坝体的破坏过程及破坏形态,根据各方案的应力、变位及超载特征的对比分析,推荐一种相对较优的拱坝分缝方案。