薄板结构开裂特征声-振响应的实验研究

通过对薄板的振动及近场声场的测量探讨不同开裂特征对薄板结构的振动特性及近场声场响应的影响。首先对具有不同开裂形状、尺寸、位置的薄板结构进行了模态仿真计算,得到理论模态振型。然后通过激光测振仪进行振动实验,实验分析开裂薄板的结构模态,同时布置传声器列阵测量近场声压,通过近场声全息理论重构薄板表面声压分布。最后对比开裂薄板理论模态形状与实验测量结果,分析开裂特征对薄板结构的振动特性及近场声场响应的影响。分析结果表明开裂特征对薄板结构的固有频率和振型有明显影响,同时薄板的声响应跟薄板的振型密切相关。

浅谈高性能混凝土的收缩开裂特征

本文对比分析了低水胶比高性能混凝土与普通混凝土的变形特性差异性,探讨了高性能混凝土早期开裂加剧的影响因素,并从材料控制的角度提出可能的抑制措施,为高性能混凝土在实际工程中的裂缝控制提供参考。

压气储能地下储气库衬砌裂缝分布特征及演化规律研究

地下储气库衬砌的主要作用是将内压传递给围岩,且同时作为柔性密封层的附着基层。高内压作用下衬砌开裂可导致密封层出现反射型裂缝,进而引起高压气体的泄漏。为深入认识地下储气库衬砌的开裂特征,开发了基于FLAC3D平台的衬砌裂缝分析程序,研究了衬砌配筋方式、配筋率、钢筋保护层厚度、围岩类别和温压循环荷载作用等因素对衬砌开裂演化特征的影响。研究成果表明:对衬砌采取合理的配筋方式和改善围岩质量的措施可有效控制衬砌裂缝的宽度;采用分区配筋的方式可有效控制圆形断面隧洞式储气库衬砌中的最大裂缝宽度,同时降低衬砌的配筋量。空气压力和温度同步变化引起的热力耦合效应还有助于减小衬砌中出现的裂缝宽度。

云母片岩隧道二衬开裂特征数值计算研究

隧道工程在穿越不良工程地质区域时易诱发各类不良工程灾害问题,其中隧道二衬结构开裂作为其中典型工程问题对隧道施工及运营安全有着重要影响。研究区隧道处于云母片岩地层覆盖区域,在施工过程中多条隧道曾出现过二衬开裂问题,严重威胁隧道施工安全。为有效控制和预防二衬开裂问题,结合谷竹高速公路工程实例,通过现场调研、病害检测及数值计算相结合的方法,对二衬开裂类型、特征及成因进行了分析,结合研究分析结果对偏压、空洞、不均匀沉降等影响因素作用下的二衬开裂特征进行了数值计算,揭示不同成因下二衬结构开裂特征及规律,研究成果为确保谷竹高速公路片岩隧道及类似工程施工的安全及运营提供参考依据。

钢箱梁顶板-U肋焊缝斜裂纹的受力特征及其对焊趾的影响

为研究正交异性钢桥面板顶板-U肋焊缝斜裂纹的开裂特征及其对焊趾细节的影响,建立钢桥面板节段模型和裂纹子模型,分析焊缝各关注点的应力特征.通过对比裂纹两侧位移和尖端应力、应力强度因子,讨论开裂区域的变形及应力特征、裂纹扩展特征.基于最不利工况对比开裂前后焊趾各点的应力状态,分析该裂纹对焊趾细节的影响.研究结果表明:裂纹为Ⅰ型主导的Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ型复合裂纹,当横向加载中心位于裂纹正上方时,裂纹尖端受剪最不利;在车辆载荷作用下,U肋内侧裂纹尖端的应力集中程度高于外侧,更易扩展;裂纹对相邻U肋焊趾的受力影响较小,但会显著增加相邻顶板焊趾细节的面外应力.

高强高性能混凝土的收缩开裂和控制方法

本文系统论述了低水胶比高强高性能混凝土收缩变形特性,并与普通混凝土的收缩变形特性进行了对比分析,探讨了高强高性能混凝土早期开裂加剧的影响因素,并从材料控制的角度提出可能的抑制措施,而且以实际工程为例对高强高性能混凝土的裂缝控制方法进行了详细说明,为高强高性能混凝土在实际工程中的裂缝控制提供参考。

地下选厂硐室群开挖引起的围岩破裂特征

针对张家湾地下选矿厂硐室群开挖引起的围岩损伤破裂问题,建立RFPA2D数值分析模型,模拟硐室群岩体内部的裂纹起裂、扩展的演化过程,探索阶梯形硐室群开挖卸荷引起的应力效应及其对围岩开裂的影响,并以声发射(AE)作为岩体瞬态卸荷开裂的依据,研究卸荷作用下硐室围岩的破裂范围。结果表明:硐室边墙最先出现起裂破坏,并逐渐沿着竖向发展;围岩裂纹沿着平行于最大主应力的方向发展;岩石非均质性对裂纹的延伸扩展影响很大,均质度越高,应力分布越集中,围岩破裂表现的脆性越强。

自动扶梯中的主驱动链失效分析

阐述自动扶梯中的主驱动链失效分析,利用SEM电镜观察先期疲劳开裂内孔形貌,微观尺度下内侧表面断痕呈弧形台阶状分布,依据金属开裂特征可以判断失效状况。

预应力混凝土管桩抗裂抗剪性能研究

在地震及作为支护桩使用时,管桩的抗剪性能是其主要承载指标。文章采用有限单元法,建立3组管桩模型,分析混凝土有效预压应力、壁厚及剪跨比对预应力混凝土管桩开裂剪力及开裂特征的影响。计算结果表明:随着混凝土有效预压应力和壁厚的增大,管桩开裂剪力提高明显,剪跨比对开裂剪力影响较小;剪跨比较小时管桩主应力迹线与矩形截面梁相反,裂缝沿桩身纵向开展。

成昆铁路矮塔斜拉桥索梁锚固区模型试验研究

为研究铁路矮塔斜拉桥索梁锚固区的受力形式,以成昆铁路金沙江大桥为工程背景,针对该桥采用的新型梁顶混凝土锚固构造,通过缩尺模型试验研究其在不同荷载下的应力分布和开裂特征。结果表明:在斜拉桥成桥恒载索力作用以及最不利荷载组合索力作用下,C7锚固块更容易发生破坏,将其作为试验构件开展缩尺模型试验,发现锚固块在不同张拉荷载作用下张拉至设计索力的过程中,应变增幅基本上线性增加,卸载后同样呈线性减小,说明混凝土受力处在线弹性阶段,且应力在规范要求范围内。在试验荷载加载至140%设计索力时,锚固块前端倒角位置开始出现细小裂纹且随荷载的增加不断开展。当荷载卸载至0时,之前出现的裂缝随荷载的减小逐渐闭合,宽度肉眼不可见,表明该构造能够满足正常使用要求且具备足够的安全储备。

盾构隧道大修结构服役性能评价及跨尺度模拟

以延安东路越江隧道大修工程为背景,综合资料调研、现场检测以及成因分析、性能评估,提出了盾构隧道大修结构评估原则、流程与方法.基于环境、材料、构件及结构多层次评价指标体系,建立了盾构隧道大修结构区段整体性能评估方法及流程.重点针对结构收敛过大特殊区段,综合随机格构理论及Diana分析软件,提出了以材料-管片-隧道结构为主体的跨尺度模拟方法.分析了盾构隧道在不同收敛变形条件下衬砌结构开裂特征及变化规律,并提出了盾构隧道收敛变形指标.

祁连山隧道二次衬砌混凝土开裂原因及整治方案研究

针对祁连山隧道运营期内二次衬砌开裂的病害问题,通过对现场进行调查研究,统计了二次衬砌裂缝特征及走向分布情况,分析了裂缝产生机理及原因,并根据相应规范及设计要求,对不同类型衬砌开裂情况提出了整治措施及建议。

深埋隧洞开挖引起的围岩开裂研究

利用动态版岩石破裂过程分析系统(RFPA^(2D))模拟岩体加载和卸载过程岩体内部裂纹起裂、扩展的演化规律,研究加载和卸载条件岩体内部裂纹开裂异同;通过不同压力条件下圆形隧洞围岩开裂分布特征模拟及分析,探索高地应力条件下地下洞室开挖卸荷引起的应力效应及其对围岩开裂的影响,并依据声发射(AE)作为瞬态卸荷引起岩体开裂的判据研究动态卸荷引起的围岩开裂范围。研究表明:开挖卸荷是深埋隧洞围岩发生开裂的重要原因;卸荷持续时间越短引起的围岩开裂范围越大;围岩开裂深度及范围随着侧压力系数增加而增大,且侧压力系数不等于1时,高地应力条件圆形隧洞围岩开裂区域近似呈V型。