混凝土强度提高系数在井壁结构设计中的研究与应用

文章针对新的《混凝土结构设计规范》要求,合理地提出厚壁圆筒结构物在二轴受压和三轴受压下,采用以概率理论为基础的极限状态设计法,用分项系数进行设计,且结合工程设计本身具体因素,给出了混凝土强度提高系数的取值关系。其在深厚表土层冻结法井壁设计过程中,对井筒的施工进度、安全、经济效益都有着重要的指导意义。

基于统一强度理论的带约束拉杆矩形钢管混凝土短柱轴压承载力研究

为了研究带约束拉杆矩形钢管混凝土柱的力学性能,以轴向荷载作用下的带约束拉杆的矩形钢管混凝土短柱为研究对象,在矩形钢管混凝土短柱轴压承载力研究的基础上,采用统一强度理论,考虑中间主应力、材料拉压比、约束拉杆对核心混凝土承载力的增强效应、钢管宽厚比对钢管承载力的折减效应等因素的影响,对其轴压承载力进行分析,得到了基于统一强度理论的承载力计算式。将所得计算式的计算值与相应文献的试验值进行了比较,吻合较好,验证了本计算式的正确性。对钢管宽厚比、拉杆直径、拉杆强度以及拉杆间距等影响因素进行分析,结果表明:钢管混凝土柱的极限承载力随钢管宽厚比的增大而下降,随约束拉杆的水平间距减小而得到提高,随约束拉杆直径和强度的变化而变化很小。研究结果可以为带约束拉杆矩形钢管混凝土柱的研究提供一定的理论参考。

活性粉末混凝土局压承载力试验与分析

为了建立活性粉末混凝土(RPC)局部受压承载力计算方法,对48个RPC棱柱体试件进行了轴心局部受压试验,考察了活性粉末混凝土强度和局压面积比对其局部受压性能的影响。试验结果表明:RPC强度等级对局压强度提高系数影响较小;局压强度提高系数随局压面积比的增大而增大;在局压面积比相同时,RPC局压强度提高系数较高强混凝土低。基于试验结果分别提出了素RPC和掺加钢纤维RPC局压承载力的两类计算模式,可供相关设计标准修订时参考。

应变率效应对600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能影响研究

为了更真实地进行钢筋混凝土结构抗震性能评估,应该考虑材料的应变率效应影响。600 MPa级高强钢筋作为新一代建筑钢材,尚无考虑应变率效应影响的600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能研究。首先进行了不同应变率下600 MPa级高强钢筋拉伸力学性能试验,利用试验数据拟合得到600 MPa级高强钢筋在不同应变率下的强度提高系数表达式,并利用OpenSees软件进行了配置600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能模拟分析,研究了应变率效应对框架结构抗震性能的影响。研究结果表明:随着应变率的增大,钢筋的屈服强度和极限强度均得到提高,屈服强度最大提高11.5%,极限强度最大提高8.9%;随着所考虑的材料应变率增加,配置600 MPa级高强钢筋框架结构最大顶点位移总体上呈减小趋势,地震波强度越强,应变率效应影响越大,而层间位移角减小幅值相差不大。研究成果可作为600MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震评估的依据。

烧结页岩多孔砖砌体局部均匀受压试验研究

为了解烧结页岩多孔砖砌体的均匀局部受压性能,进行了四种局部受压形式的试验研究,统计分析了42个试件的试验结果,提出了局部受压强度提高系数的建议公式并与现行规范进行了对比。结果表明,由于多孔砖孔洞构造特点明显影响了非局部受压砌体“围箍作用”的发挥和局部压力的扩散,因而砌体局部受压承载力低于实心砖砌体且破坏具有明显的脆性特征。

高应变率下HRB600高强钢筋力学性能试验研究

钢筋混凝土结构抗震分析中应该采用钢筋材料的动态塑性本构模型,HRB600高强钢筋作为新一代建筑钢材,尚无其在高应变率下的力学性能研究。首先进行了HRB600高强钢筋拉伸力学性能试验,得到了不同应变率下的HRB600高强钢筋力学性能数据,屈服强度最大提高11.5%,极限强度最大提高8.9%,然后拟合得到HRB600高强钢筋在高应变率下的强度提高系数表达式。研究结果表明:随着应变率的增大,钢筋的屈服强度和极限强度均得到提高;在相同应变率条件下,钢筋屈服强度动力提高系数大于极限强度动力提高系数;相比较低强度钢筋,应变率敏感性明显低于HPB235、HRB335及HRB400,但与HRB500钢筋相差较小,而极限强度应变率敏感性明显高于低强度钢筋;基于试验数据得到的HRB600高强钢筋在高应变率下的动态塑性本构模型,与试验值吻合较好。研究成果可作为HRB600高强钢筋混凝土结构抗震评估的依据。

新型多排孔混凝土砌块砌体局部均匀受压分析

从研究典型多排孔砌块砌体局部受压承载能力角度出发,结合多排孔砌块墙体中部分孔洞填充保温材料特点开展砌体局部均匀受压能力试验研究。结果分析表明,多排孔砌体局部受压过程中呈脆性破坏特征,力的扩散作用十分显著;通过数据分析拟合确定了该类砌体的局部均匀受压强度提高系数计算公式,并对工程应用措施提出了建议。

后置钢管式钢筋混凝土中长柱偏压性能试验分析

文章为探究后置钢管式钢筋混凝土(post-wrapped steel tube retrofitted reinforced concrete,PSTRRC)中长柱的偏压性能,进行了13个PSTRRC试件的偏压试验,研究了偏心率、灌浆料截面面积置换比及长细比等参数对PSTRRC中长柱轴压承载力、延性及强度提高系数等偏压性能指标的影响,并揭示了偏压荷载作用下的钢管表面纵向应变和环向应变的发展规律,最后通过分析跨中截面的钢管表面纵向应变沿截面高度分布规律验证了平截面假定。研究表明:偏压荷载作用下,PSTRRC中长柱试件在0.25倍、0.50倍、0.90倍柱高位置处会发生破坏;随着偏心率增大,PSTRRC中长柱的偏压极限承载力逐渐降低,而延性和强度提高系数逐渐增大;随着灌浆料截面面积置换比增大,PSTRRC中长柱的偏压极限承载力和强度提高系数逐渐增大,而延性逐渐降低;随着长细比增大,PSTRRC中长柱偏压极限承载力、延性及强度提高系数逐渐降低。研究结果可为实际工程中钢筋混凝土结构的加固工程提供参考。

CFG桩在高速公路软土地基加固中的应用

通过对高含水量、高压缩性、抗剪强度低、高灵敏度、易导致路基较大沉降和失稳的软土进行CFG桩加固处理 ,获得了较高的承载力及较小的沉降变形 ,并通过试验得到了桩间土提高系数小于 1,为类似的工程设计可提供重要的参考。

橡胶混凝土低温抗折性能试验研究

在水灰比分别为0.35、0.40、0.45中分别以0、10%,20%和30%的橡胶掺量配制橡胶混凝土,分别在-30℃、20℃环境下进行橡胶混凝土抗折性能研究.结果表明:低温下橡胶混凝土破坏状态和常温下相比基本一致,随着橡胶掺量增大,破坏时试件显示出一定保持整体形态的能力.常温20℃时,随着橡胶掺量的增加,橡胶混凝土的抗折强度降低,且下降趋势越来越快.在低温环境下,橡胶混凝土试件的抗折强度提高系数随着橡胶掺量的增加,表现出先下降后上升的趋势.在橡胶掺量相同的情况下,随着橡胶混凝土的水灰比的增加,抗折强度也提高,同时提高系数也增加;在低温环境下,橡胶混凝土折压比变化情况与常温下的变化情况相似,低温的折压比高于常温情况,表明橡胶混凝土在低温仍具有良好的韧性.

固化土加固技术力学特性研究

对固化前后路基填料分别进行三轴压缩试验,分析固化剂对路基填料力学特性的影响。研究表明,路基填料和固化土应力-应变曲线分为弹性、弹塑性变形两个阶段,存在应力峰值点,固化土的应力峰值点比路基填料发生得早,均表现为加工软化型特征,但固化土软化程度比路基填料更强。固化剂掺入较好改善路基填料的强度及力学性能,固化剂起到很好的加固效果,是一种有效提升土体性能的加固材料。随着固化剂掺量增加,固化土破坏强度和强度提升系数均显著增加,因此,从强度提升值和提升率上分析,选取高掺量固化剂加固土体,强度提升效果和材料利用率均会达到最佳状态。随着围压的增加,路基填料和固化土的弹性模量、早期强度和破坏强度增加,土体的力学性能增强,但强度提高系数下降,因此,从强度提升值上分析,在高围压下强度高,但从强度提升率上分析,在低围压下材料利用率更经济合理。

对砌体结构设计中三个问题的思考

就砌体结构局部受压计算中局部抗压强度提高系数、抗压强度设计值的取值及配筋砖砌体构件的截面抗震承载力验算等问题进行了分析,并提出了相应的建议,可供设计时参考。

风电机组基础局部受压在塔架基础设计软件中计算问题的探讨

结合工程实例,对风电机组基础局部受压在塔架基础设计软件(WTF)中计算问题进行了探讨。在进行上锚板下高强灌浆料局部压应力及截面尺寸计算时,不能直接采用软件计算结果,应按照实际局部受压计算底面积A_b,局部受压面积A_l计算混凝土强度提高系数β_l,并对软件计算结果进行复核;在进行高强灌浆料下混凝土局部受压及截面尺寸计算时,当局部受压的计算底面积A_b大于等于3倍局部受压面积Al,可直接采用软件计算结果;当局部受压的计算底面积A_b小于3倍局部受压面积A_l,应按照实际局部受压的计算底面积Ab和局部受压面积Al计算混凝土强度提高系数β_l,不能直接采用软件计算结果。设计人员应加强理论知识学习,深入了解规范,熟悉软件特点和使用范围,不能盲目依赖软件计算结果。

西部地区基岩含水层冻结井筒井壁设计研究

随着西部大开发战略的实施,本文针对西部地区基岩含水地层冻结井筒遇到井筒深、直径大、计算井壁结构厚度较大等问题,根据井壁实际受力状态,提出了在现行规范下合理的计算方法,并以红庆河矿井为工程实例进行计算结果比较。

基于不同强度准则的井壁极限承载力研究

通过理论分析获得了各种强度准则下井壁内缘混凝土强度提高系数和井壁极限承载力计算公式.结果表明:和Von-Mises强度准则相比采用Hsieh-Ting-Chen,Kupfer、过镇海-王传志(G-W)准则进行计算,井壁极限承载力分别提高了4.4%,10.1%,21.5%.采用传统的Von Mi-ses强度准则进行井壁设计计算,其结果偏于安全.建议充分利用混凝土多轴强度,采用能反映混凝土实际破坏包络面的强度准则进行井壁设计计算.

活性粉末混凝土局部抗压性能试验研究

对RPC材料的局部抗压性能进行研究。通过对39块RPC试块的局部抗压试验,确定RPC材料延性破坏的局压面积比应控制在Ab/Al<10;得出RPC的局部抗压开裂及极限强度提高系数分别为cβr=0.57016(Ab/Al)0.67135,β=0.9(Ab/Al)1/2。对有预应力孔道的RPC试块的局部抗压强度进行研究,并与预应力钢筋的预拉应力进行比较,最终确定RPC预应力结构锚下无需间接配筋。

横向配筋砖砌体局压性能研究

通过8组不同配筋率及砂浆强度的网状配筋砖砌体试件的中部局压试验,分析了砌体的裂缝开展情况、破坏形态及横向钢筋与砂浆两者的协同工作性能;并利用有限元软件ANSYS对砌体试件局压破坏过程进行了数值模拟,采用分离式模型,分别用Solid45和Solid65单元模拟砖块和砂浆,并运用不同的破坏准则对砌体内部应力进行了模拟计算,并与试验结果对比。提出横向配筋砖砌体中部局压承载力公式。