不同拉压应力水平对混凝土超声波波速的影响

为了研究应力水平对混凝土超声波波速的影响,本文设计并浇筑了素混凝土轴心抗拉试件、素混凝土轴心抗压试件、素混凝土立方体抗压试件、钢筋混凝土受弯构件,并分别对素混凝土试件、钢筋混凝土构件进行不同应力水平下的超声波波速检测试验。结果表明:拉、压应力水平对混凝土试件超声波波速影响较小,可以忽略不计。低应力水平对钢筋混凝土构件超声波波速影响较小,高应力水平导致混凝土构件出现裂缝时对超声波波速影响较大。混凝土构件拉应力-超声波波速关系曲线可分为无损伤期、损伤发展期、损伤稳定期、构件破坏期。当拉应力达到极限拉应力的15%~25%时,构件从无损伤期进入损伤发展期,此时超声波波速没有变化;当拉应力达到极限拉应力的35%~55%时,构件从损伤发展期进入损伤稳定期,此时超声波波速降低了5%左右;当拉应力到达极限拉应力的60%~75%时,构件从损伤稳定期进入构件破坏期,此时超声波波速降低了8%左右。

混凝土压应力水平对超声声速的影响研究

为研究混凝土压应力水平对超声声速的影响,考虑了混凝土强度等级及龄期两种因素,制作了C20、C30、C35、C40、C45五种强度的混凝土标准立方体试块。在龄期为7、14、21、28、35d时,分别对试块进行不同受压状态下的超声检测试验。结果表明:混凝土在受压状态下超声声速随压应力增加呈分段线性减小趋势。根据应力-声速曲线变化规律,提出了三拐点四线性段假定,建立了混凝土受压状态下应力-声速理论模型;该模型可以将压应力状态下混凝土结构超声检测得到的超声声速修正为无应力状态下的超声声速。经试验验证,该模型误差较小。该研究结果揭示了混凝土受压状态下的超声传播特性,为拓展超声检测范围和提高超声检测评定结果精度提供了参考依据。

压应力水平对混凝土硫酸盐腐蚀性能的影响研究

通过将混凝土试件长期浸泡于10%的硫酸盐溶液中,同时施加竖向压力,并将压应力水平长期保持为0,0.2,0.3,0.4,0.6。结果表明压应力的存在对硫酸盐腐蚀起抑制作用,且随着压应力比的不同,抑制水平也不同。压应力比为0.3时抑制作用最强;当压应力比小于0.3时,随着压应力比的增大抑制效果逐渐增强;大于0.3时,抑制效果逐渐减弱。通过机理分析,在压应力作用下混凝土内部孔隙和微裂缝受到压缩或消除,使得混凝土密实度提高,从而抑制混凝土硫酸盐腐蚀的速率。

水压致裂地应力测试方法在云南大理—丽江铁路隧道工程中的应用

利用水压致裂地应力测试方法对实际工程区进行了地应力测量,确定了工程区隧道围岩现今的地壳应力状态,即原地应力的大小和方向。根据地应力分布特征,分析了隧道开挖过程中发生岩爆等地质灾害的可能性。地应力测量数据的分析结果可作为隧道衬砌的设计、断面的选择及轴线方位的确定的科学依据。

构造应力面研究

所定义的构造应力面的概念为三维空间不同地点非构造应力影响消失的深度点构成的曲面。为此,对似 U形沟谷按不同沟谷宽度、山体坡度和山体高度建立三维模型,分别考虑重力、水平侧压力以及二者联合进行三维应力场有限元数值模拟,分析最大水平主压应力在空间的变化规律,并进行数学统计分析,给出构造应力面深度随上述因素变化的经验公式。研究结果表明水平侧压力和山体高度是影响构造应力面深度的主要因素,当水平侧压力随深度变化梯度与重力梯度之比等于 1 时,在沟谷谷底,构造应力面深度近似等于山体高度。

元谋断裂带(晚)新生代构造应力场浅析

活动断裂带是形迹组合、构造地貌特征及力学性质相呼应的构造体系。以元谋断裂带(晚)新生代地层内发育的构造透镜体、剪节理、张性裂隙等形迹组合及其发育序列为研究对象,通过吴氏网下半球赤平投影、节理玫瑰花图及张性裂隙性质分析等研究方法,推测元谋断裂带自(晚)新生代以来主要受早期的北北东-南南西向和晚期(元谋运动之后,约80万年)的北北西-北西西向水平主压应力场作用,改变了构造活动性质并确立了现在的构造形迹、地貌。

外贴碳纤维布材加固预应力混凝土梁桥效率研究

采用外贴碳纤维布材加固预应力混凝土梁桥时,由于碳纤维的应变很小,设计容许应变值只有0.01,这限制了预应力钢筋的应变,预应力筋的高强度由于应变的限制而不能发挥,降低了加固效率。通过计算分析发现相对受压区高度对降低加固效率影响最大,预应力筋消压水平影响次之。在综合分析的基础上提出:因超载车辆引起变形裂缝的梁桥,采用外贴碳纤维布材加固方法效果最好。

压路机与作业介质相互作用研究与试验分析

压实作业中,振动钢轮与土之间的相互作用力受诸多因素影响,主要包括土质、钢轮与土壤之间的摩擦力、牵引力、行驶阻力、随振土料质量、土壤压实厚度、压实度等等。基于地面力学研究基础,对钢轮与土壤相互作用力、接触面应力进行计算,并通过20 t单钢轮压路机土槽压实试验,获取土力场各点水平方向和垂直方向的动态压应力数据,分析钢轮对土壤作用力在土层中的传播方式及压路机以不同档位与幅值压实时地基压应力的变化情况,得到了压应力在土体各层和振动压实前进方向的分布规律。

广东河台金矿应力场演化研究

为了确立河台金矿应力场的演化模式,对河台金矿进行了糜棱岩化过程的数值模拟实验研究及节理产状的统计分析.Reidel简单剪切系统模式表明河台金矿糜棱岩化期受到略大于100°方位的水平主压应力,数值模拟研究则确立了糜棱岩化期受到108°方位的水平主压应力.河台金矿糜棱岩化之后的水平主压应力表现为两期,一期的水平主压应力方位为90°～114.5°;另一期的水平主压应力方位为162.5°.其中90°～114.5°方位的水平主压应力表现为继承了糜棱岩化时期应力场的特征,推断其形成时间早于162.5°方位的水平主压应力.

高层及超高层钢筋混凝土结构的徐变影响分析

在长期重力载荷作用下,高层及超高层钢筋混凝土建筑结构竖向构件压应力水平差异较大,而不均衡分布时,混凝土的徐变效应可能导致建筑产生较大的侧移倾斜变形,影响建筑的长期使用,甚至导致结构安全隐患.采用简单合理的徐变分析模式和能量原理,针对竖向构件压应力水平差异较大而不均衡分布的典型单跨单层框架结构,通过计算分析,揭示混凝土徐变效应引起此类结构侧移倾斜的根本原因.通过简化高层框架结构算例,提出调整竖向构件配筋率、截面面积和混凝土强度等级等有效减小侧移倾斜的措施.

基于变形能原理的高层混凝土整体结构徐变效应分析

在长期重力荷载作用下,当高层钢筋混凝土建筑结构竖向构件压应力水平差异较大而呈不均衡分布时,混凝土的徐变效应可能导致建筑整体产生较大的侧移倾斜变形,影响建筑的长期安全使用。本文采用线性徐变假定和能量原理,研究分析了此类高层建筑结构整体的徐变效应影响机理,推导出了结构赘余力和侧移的计算方程;针对实际工程卡塔尔某复杂超高层建筑,进行了混凝土徐变效应的深入分析和预测,表明原结构设计方案可能将产生较大的侧移倾斜,影响建筑功能并造成安全隐患;结合实际工程需要,综合运用了各种设计调整方法,有效地减小了该结构整体的侧移倾斜,其成果直接应用于指导该工程设计施工。

三峡水库重点监视区蓄水前后震源机制研究

利用2000～2006年三峡工程诱发地震监测系统数字遥测地震台网监测数据,对其水库重点监视区内震源机制进行了解析。结果表明,蓄水前震源机制为走滑-逆断性质,水平最大主压应力方向近东西向,P轴仰角较小,近水平,与区域主压应力一致;蓄水后震源机制为走滑-正断性质,水平最大主压应力方向各异,P轴仰角较大,明显不受区域应力场控制,这种现象可能与水库诱发地震成因机制的复杂性有关。

基于沙城地震台的河北怀来地区剪切波分裂特征

河北怀来盆地构造断裂发育,历史上强震频发,现今中小地震活动频繁.基于沙城地震台2008年10月—2018年4月记录到的丰富高信噪比小震事件,对怀来地区进行了剪切波分裂特征研究.结果显示,怀来地区快波平均偏振方向为87.3°±33.3°,水平主压应力方向为NEE或近EW向;这与前人得到的首都圈地区及华北地区区域构造应力场的主压应力方向一致,反映了区域构造的局部信息.沙城台快波偏振优势方向与台站附近NW向黄土窑—土木断裂走向不一致.较长地震孕育期或小震群活动期,怀来地区快波偏振方向较凌乱,无明显优势方向.在怀来地区小震群活动之前有慢剪切波时间延迟明显减小的趋势,这将对该地区短临地震预报工作提供一定的支持.2017年1月—2018年4月怀来地区慢波时间延迟平均值为1.24 ms·km^(-1),数值较低,可能与该时期无较大地震发生有关.

混凝土收缩徐变对超高层巨型混合结构竖向变形和关键构件内力的影响与控制

采用CEB-FIP(1990)规范中的混凝土收缩徐变模型,考虑含钢率、套箍效应对混凝土收缩徐变的影响,计算了某超高层巨型混合结构竖向构件的竖向变形,分析弹性模量发展对竖向构件变形的影响,并研究竖向变形差对关键构件的内力影响。为实现在设定阶段竖向构件达到设计标高,对楼层标高预留高度和竖向构件下料预留长度的控制方法进行了研究。进一步提出减小竖向构件竖向变形差的措施,并通过算例验证了其有效性。研究表明,混凝土弹性模量发展对竖向构件变形影响不大;而混凝土的收缩徐变对超高层混合结构的变形及内力影响较大,应以考虑了混凝土收缩徐变的结构模型作为地震分析的初始态对关键构件进行校核;在带钢管混凝土柱的超高层巨型混合结构中,控制钢管混凝土柱压应力水平适当大于钢筋混凝土核心筒的压应力水平,可有效降低混凝土收缩徐变引起的竖向变形差及附加内力。