新型单层冻结井壁水平极限承载特性试验研究

针对采用双层复合井壁的井筒掘进断面有效利用率大幅降低的情况,提出一种新型单层冻结井壁结构,为获得该种井壁结构的水平承载特性,采用相似模拟试验方法,研究3个井壁的水平极限承载特性和变形破坏特征,研究结果表明,井壁竖向、环向应变值、竖向位移与竖压一致性较好,不会出现机械滞后的问题;井壁所受竖压可视为均匀竖压;泊松比与混凝土强度无关,弹性模量与混凝土强度相关;竖向极大正位移与加载围压之前的最大竖向荷载呈正比关系;竖向极大位移与水平极值位移/水平极限荷载基本呈正比关系;在忽略竖压影响的情况下,径向位移与水平应力基本上呈正比关系;井壁破坏时内侧压应变远大于井壁外侧,内侧总压应变一般为-2 000^-2 500με,有时达到并超过-3 000με;新型单层井壁极限承载力高于普通混凝土井壁。研究结果对完善新型单层井壁设计理论以及指导新型单层井壁快速、科学施工等均具有重要意义。

基于Mohr-Coulomb的强盐沼泽区桩基承载特性探讨

为了探究强盐沼泽区桥梁桩基的极限承载特性,采用桩基混凝土试件现场试验以及室内实验测得了桩基混凝土水养强度以及腐蚀强度,采用能谱仪(EDS)分析以及元素分析测得了桩基混凝土内部氯离子含量,采用室内电镜试验测得了桩基混凝土内部氯离子对流深度。将腐蚀性盐离子环境中的桩基混凝土试件划分为剥蚀区、腐蚀区和未蚀区,运用公式计算的方法得到现场暴露1 a桩基混凝土的腐蚀厚度与腐蚀后强度的关系。通过桩基混凝土强度与黏聚力c、内摩擦角φ之间的转换,建立了基于Mohr-Coulomb的强盐沼泽区桥梁桩基弹塑性本构模型,对强盐沼泽区桩基极限承载特性进行分析。结果表明:随着蚀径比的增大,单桩横轴向极限承载力逐渐降低,但降幅逐渐变缓;桩长增加对单桩横轴向极限承载力提升较小;随着蚀径比的增大,单桩竖向极限承载力逐渐降低,但降幅逐渐变缓;桩长不变,相同腐蚀厚度变化范围内,大直径单桩竖向极限承载力降幅大于小直径单桩竖向极限承载力降幅。

混凝土本构模型在基于分层壳建模的RC板壳极限荷载分析中的对比

为明确Abaqus中混凝土弥散开裂模型(SCCM)与塑性损伤模型(CDPM)在基于分层壳单元建模的Reinforced Concrete (RC)板壳结构静力极限承载能力分析中的适用性和合理的参数取值,在对两种本构模型基本特性阐述的基础上,以两块RC板和一RC双曲冷却塔为例,分别采用两种本构并配合不同参数进行计算.结果表明:Abaqus中的弥散开裂模型和塑性损伤模型均可用于基于分层壳单元建模的RC板壳结构静力极限承载特性分析;弥散开裂模型中不同拉伸硬化参数TS值对结构的开裂荷载无影响,但对钢筋屈服和破坏极限两种状态时的荷载和位移影响较大,两者一般随TS值的增加而增大,且此影响程度还与结构形式和配筋率有关;弥散开裂模型与塑性损伤模型所得结果的差异主要表现在开裂后;弥散开裂模型取TS=10时所得结构荷载位移曲线与塑性损伤模型一致性较好,但由于塑性损伤模型的极限应变更大,其所得结构延性更好,可更好地模拟RC结构的极限承载特性,而TS=10的弥散开裂模型对部分结构无法获取钢筋屈服后的完整破坏过程,需提高TS取值才可实现.