不均匀沉降作用下混凝土管涵沉降预测及可靠度分析

基础不均匀沉降是影响高填土混凝土管涵力学性态的主要因素之一。因此,为了保障管涵的安全运行,合理、准确地评估混凝土管涵的运行状态十分关键。针对高填土混凝土管涵,采用ABAQUS软件建立了土体-混凝土管涵一体化模型,并进行有限元分析,得到了多组混凝土管涵的响应值。基于卷积神经网络建立混凝土管涵响应预测模型,准确率可达到90%以上。在此基础上,采用Monte-Carlo法(MCS)进行随机变量抽样,分析了考虑基础不均匀沉降作用与不考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移的可靠度。结果表明,相比不考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移,考虑基础不均匀沉降作用下混凝土管涵竖向位移更大。基础的不均匀沉降严重危害混凝土管涵的使用安全性,对其长期运行的稳定性有重要的影响。研究结果为促进埋地管涵可靠性分析方法的发展、深入开展埋地管涵安全评价提供了新的理论依据和技术支撑。

小波形波纹钢加固混凝土管涵的试验研究

为了更好地了解波纹钢加固混凝土管涵的力学性能,采用钢筋混凝土管作为既有管涵,通过试验确定了5个试件的试验承载力,了解了波纹钢管的作用,分析了偏心加固对加固管承载力的影响,提出了一种估算偏心加固管承载力的方法。研究结果表明:加固后的管涵承载能力主要取决于混凝土管和填充混凝土,波纹钢管发挥的作用很小;偏心加固管的承载力低于同心加固管;改进的“滑移理论”较为合理,文中提出的偏心加固管承载力分析方法的理论结果与试验结果的误差小于22.3%。

两种内衬加固混凝土管涵的力学性能

伴随着公路改扩建工程的增多,大量混凝土管涵需要加固、改造和接长.为了研究内衬加固混凝土管涵的力学性能,采用室内两点加载实验对高密度聚氯乙烯(HDPE)管和型钢支架加固钢筋混凝土管涵(内径为1.2 m)的力学性能进行研究,获得了荷载-位移曲线.通过对荷载-位移曲线的分析,内衬加固均不同程度的提高了混凝土管涵的承载能力,内衬HDPE管提高1.50倍,内衬型钢支架提高1.31倍,相应的刚度则没有较大的改变,加固后构件的延性比较好.根据实验现象的推测,以及承载力理论计算的证实,加固后的复合管为“套管体系”,荷载根据各个管体的刚度系数来分配,在此基础上推导的理论公式可以用来计算加固后复合管体的极限承载力,误差小于5%.计算钢筋混凝土管的刚度系数应根据受力状态采用短期或长期刚度.当钢筋混凝土管涵损坏时,填充层在分配荷载方面起着重要作用,而内衬管仅分担一小部分荷载.如果复合管仅包含钢筋混凝土管和内衬管,荷载在钢筋混凝土管和内衬管之间分担载荷,当钢筋混凝土管完全损坏时,内衬管承载大部分荷载.

钢波纹管涵代替钢筋混凝土管涵的可行性探究

钢筋混凝土结构管涵存在自重大、适应变形能力差、设计施工繁复等缺点,故为了优化管涵设计,钢波纹管涵开始逐渐应用于公路建设中。文章针对钢波纹管涵和钢筋混凝土管涵结构特点,首先从理论上对比了两种管涵结构的强度及变形特性,再采用ABAQUS软件进行三维有限元模拟,选取公路一级汽车荷载的车辆荷载标准值作为车辆荷载,定量分析了两种管涵结构在使用期间的力学特性,包括管涵竖向变形、水平收敛变形及Mises主应力。研究结果表明:(1)钢波纹管涵可极大程度上分散由荷载所产生的应力集中,并且能与土体共同承担荷载;而钢筋混凝土管涵无法很好的分散应力,大部分的荷载也将由涵洞结构直接承担;(2)采用高强度且适应变形能力强的钢波纹管涵代替钢筋混凝土管涵,其适应地基与基础变形的能力更优;(3)通过三维数值模拟,对两种管涵结构的竖向沉降、水平收敛及Mises主应力进行分析,结果表明波纹钢管涵结构的整体性能明显较好。

不同钢内衬加固钢筋混凝土管涵力学特性试验研究

为研究不同钢内衬加固钢筋混凝土管涵的加固效果及其力学特性,对不加固的钢筋混凝土管、10 mm厚平钢管内衬加固钢筋混凝土管、波纹钢管内衬加固钢筋混凝土管3个试件进行两点加载试验,测试P—Δ曲线及截面应变。试验结果表明:采用直接加固方式时,波纹钢管内衬加固钢筋混凝土管、平钢管内衬加固钢筋混凝土管的极限承载力分别比未加固圆管的极限承载力提高240%、22%;加固形成的钢筋混凝土—内填混凝土—内衬波纹钢管截面为部分组合截面;钢筋混凝土—内填混凝土—内衬平钢管截面接近非组合截面,其受力过程与未加固管截面受力过程相似。

现浇混凝土管涵的设计与施工

现浇混凝土管涵是一种经济实用的大型引水管材,有着其它管材不可取代的优越性,但设计施工不当,会导致裂缝产生而影响运行。在简要分析开裂原因的基础上,对现浇混凝土管涵的设计与施工提出了详细要求。

波纹钢管加固不同破损程度混凝土管涵试验

为明确波纹钢管加固不同破损程度混凝土管涵的力学性能及机理,采用室内两点加载试验,对波纹钢管加固的未破坏、部分破坏和完全破坏的混凝土管涵进行研究,获得加固管的荷载-位移曲线、破坏特征和截面应变分布,基于破坏特征和截面应变分布假设加固系统为套管体系(Ⅱ类管),根据变形协调条件推导极限承载力的估算公式,并论述套管体系中各个管体的荷载分配机制。研究结果表明:波纹钢管不同程度地提高了混凝土管涵的承载能力和刚度;加固后的复合管为套管体系,荷载分配依据各个管体的环刚度大小,加固管极限承载力的计算值与实测值之间的误差小于10%;只要待加固的混凝土管涵未完全破坏,波纹钢管对钢筋混凝土管的加固效果相近,即部分破坏与未破坏的钢筋混凝土管涵采用波纹钢管加固后的承载能力相近,而完全破坏的钢筋混凝土管涵加固后的承载力较低;填充层不仅起到黏结作用,而且在荷载分配方面起着重要作用;当钢筋混凝土管涵从未破坏到完全破坏时,填充层所分担的荷载迅速增加(由30%增至80%),而波纹钢管分担的载荷仅略有增加(由7%增至18%);当填充层的刚度从0增加到35 000MPa时,填充层所分担的荷载从0增加到58%,钢筋混凝土管涵分担的荷载从69%下降到29%,波纹钢管分担的荷载由31%下降到13%。

大型混凝土输水管涵浇筑质量GPR检测研究

南水北调东线山东段穿黄河及小清河工程分别采用大型输水混凝土管道和箱涵形式。结构物浇筑质量采用具有无损检测能力的探地雷达方法(GPR)和超声波法进行检测。根据探地雷达(GPR)检测结果,分析了浇筑混凝土结构物中混凝土骨料集中、密实度不均;隐伏裂缝等缺陷及钢筋网分布状态的GPR图像典型异常特征。并基于GPR检测电磁波速和超声波速的对比,讨论了低含水率条件下GPR方法对混凝土强度的检测能力。

充气橡胶膜浇筑混凝土管涵施工工法

着重介绍充气橡胶膜的性能特点、使用范围、操作规程和使用安全、维修与保养以及利用充气橡胶膜浇筑混凝土管涵的施工程序和施工步骤。

涵洞的施工方法

介绍了混凝土和钢筋混凝土管涵涵洞的施工技术。

天津LNG接收终端取水口施工关键技术简析

钢筋混凝土半圆体结构在围埝工程和造陆工程中应用颇为成熟,因其自重较大,与周边原土地基长期作用形成较大吸附力,造成拆除已建半圆体结构的施工工艺较复杂。本文依托天津LNG接收终端项目取水口工程,结合该工程取水口布置方案,重点研究了水上钢筋混凝土半圆体的拆除及水下钢筋混凝土管涵的施工关键技术,经工程实施证明方案可靠,效果较好,可为类似工程提供参考。

预制混凝土涵管在水利工程中的应用

预制混凝土管涵可在施工场地进行预制,机械化程度高、施工速度快、施工质量可控性强等特点,在水利工程中进行应用可以有效的提高施工效率,确保施工质量。文章将结合具体的水利工程施工实例,简要探讨预制混凝土管涵在水利工程中的具体施工应用,希望能对类似工程起到借鉴作用。