基于IWOA-LSTM算法的预应力钢筋混凝土梁损伤识别

为准确识别桥梁结构的损伤程度,制作了桥梁的关键构件——预应力钢筋混凝土梁,进行三点弯曲加载试验.收集了损伤破坏全过程的声发射(AE)信号,通过AE信号参数分析,将梁的损伤破坏过程划分为4个典型阶段.构建了长短时记忆神经网络(LSTM)模型,根据经验设置LSTM模型的超参数容易导致网络陷入局部最优而影响了分类结果,提出采用Sine混沌映射和自适应权重来改进鲸鱼优化算法(WOA),对LSTM进行超参数寻优.设计了IWOA-LSTM算法模型,训练识别试验梁各损伤阶段的AE信号特征参数.定型网络结构,并识别同种工况下其他梁的AE信号.结果表明:IWOA-LSTM算法模型识别准确率均超过或接近92%,相较于普通LSTM模型,IWOA-LSTM模型识别准确率提高了约7%.

附加H型钢三段肋预应力预制底板抗弯性能研究

研究附加H型钢的三段肋预应力预制底板(HRP底板)的抗弯性能,为工程设计应用提供参考。应用ABAQUS有限元分析软件对比HRP底板、钢筋桁架预制底板及带通长肋钢筋桁架预制底板的抗弯性能,探讨HRP底板的免支撑施工可行性及适用跨度,分析不同因素对其抗弯性能的影响。HRP底板承载力较其他两者提高32%~143%,抵抗变形能力提高17%~39%,可实现跨度为6.6~7.5 m的跨中免支撑施工要求;增加型钢长度、预应力筋直径,其抗弯性能提高了30%~98%;增大型钢惯性矩、预应力,减小螺栓间距,其承载力和抵抗变形能力提高了6%~30%;改变桁架上弦筋、桁架下弦筋、预应力、钢筋桁架榀数、预制肋长度、预制肋混凝土强度等级对其抗弯性能影响小于10%。HRP底板具有工程可行性,可满足跨度达7.5 m时的免支撑施工要求,型钢长度、预应力筋直径是影响其抗弯性能的主要因素。

足尺预应力空心板梁抗剪加固试验研究

在桥梁工程中,由于预应力混凝土空心板梁操作空间不足,其抗剪加固施工一直是一个难题。文章研究了由下而上注浆加固及顶部开天窗植筋浇筑高性能混凝土两种加固方法。为验证两种方法的有效性,对未加固、注浆加固、植筋+注浆加固的三种足尺预应力混凝土空心板梁进行抗剪加固试验,并观察了空心板的破坏现象且测试了荷载原挠度关系、荷载-应变关系以及裂缝宽度等临界行为。试验结果表明,注浆加固与植筋+注浆加固分别能提高11.8%和14.5%抗剪承载力,且抑制剪应力的扩散,同时降低了梁顶、梁底和腹板的应变并抑制了斜裂缝的发展。

新型预应力混凝土钢管桁架外挂墙板平面外受弯性 能有限元分析

为研究一种新型预应力混凝土钢管桁架外挂墙板在风荷载作用下的受力性能,设计了8个试件,采用ABAQUS有限元软件,分析其在风荷载下的破坏机理,研究钢管间距、配筋率和钢管壁厚对外挂墙板受力性能的影响。研究结果表明:新型外挂墙板在风荷载作用下可满足承载能力极限状态和正常使用性能要求。提高配筋率,可提高墙板的极限承载力,但是对墙板的刚度提升不明显。减小钢管间距更有利于提高墙板刚度,设计时可根据抗裂要求和挠度限值调整钢管间距,使墙板不开裂。适当增加钢管壁厚能提升墙板的刚度、开裂荷载和承载力,但增加到一定程度时,钢管壁厚对墙板的受力性能影响较小。新型外挂墙板经过合理设计可实现自重轻、刚度大、抗裂性能好,而且便于运输和安装,具有良好的推广价值。

缓粘结预应力混凝土在房建施工中的应用

缓粘结预应力是一种在无粘结、有粘结预应力后出现的新型预应力技术,其综合了无粘结与有粘结预应力各自的优势,避免了两者缺点,其适用范围更广。研究结合工程实例,分析了缓粘结预应力混凝土在房建施工中的应用,实际施工中从缓粘结预应力混凝土施工工艺出发,论述了缓粘结预应力混凝土的施工要点,以实现提质降本增效的目的。

预应力张弦桁架的抗连续倒塌分析与性能提升

针对预应力张弦桁架连续倒塌问题,采用有限元方法分别对拉索、支座下弦杆、跨中上弦杆和跨中撑杆失效下的连续倒塌机理开展分析。提出了具有二次刚度的抗倒塌套管构件,验证其可行性,并对采用抗倒塌套管构件的预应力张弦桁架开展抗连续倒塌分析。结果表明:预应力张弦桁架在拉索或支座下弦杆失效下的抗连续倒塌承载力明显低于其他构件失效工况;拉索失效时,跨中上弦杆轴力迅速增大直至屈曲,随后形成塑性铰,跨中竖向位移显著增加且不收敛;支座下弦杆失效时,靠近支座处的腹杆因轴力增大而屈曲,进而引起支座失效;采用抗倒塌套管构件后预应力张弦桁架在拉索和支座下弦杆失效下的抗连续倒塌承载力分别提升24.0%和28.6%。

免支撑预应力混凝土叠合板设计关键问题探讨与工程案例分析

讨论了免支撑预应力混凝土叠合板设计的关键问题,提出了主要设计流程,补充了国家现行有关标准中未规定的计算方法,结合工程案例验证了免支撑预应力混凝土叠合板的设计方法。以预应力混凝土带肋叠合板为例分析免支撑设计控制条件,结果表明,在不同跨度和使用活荷载作用下,预制底板抗裂为免支撑控制条件,且较大的使用活荷载更容易实现底板免支撑。针对实际工程中预应力混凝土带肋底板管线敷设困难的问题,提出了三种新型免支撑预应力混凝土叠合板基本构造。

预制预应力水滴形空心底板叠合板受弯性能试验研究

为了解决传统叠合板构造复杂及其预制底板在运输过程中易开裂的问题,提出了一种预制预应力水滴形空心底板叠合板。叠合板的预制底板采用干硬性混凝土,在预应力张拉台座上通过机械挤压成型,底板上表面会自然形成具有一定粗糙度的叠合面,可不再进行表面拉毛处理,提高了预制底板的生产效率。为研究空心底板叠合板的整体受弯性能,进行了6个试件的静力受弯性能试验,考察了各试件的荷载-跨中挠度曲线、跨中截面沿高度的应变分布、裂缝形态以及抗裂承载力、极限承载力等指标。试验结果表明,在试验过程中未出现沿着叠合面的剪切裂缝与破坏现象,试件的破坏模式均为典型的延性破坏,叠合板抗裂承载力、极限承载力均满足规范要求,表现出了良好的整体受弯性能。

废弃石粉基预应力孔道压浆料的制备及性能研究

为了解决机制砂生产过程中的废弃石粉(WSP)资源化再利用难题,采用WSP制备了预应力孔道压浆料,研究了单掺WSP、复掺WSP与粉煤灰或微珠对预应力孔道压浆料流动度、抗压强度及抗折强度的影响。结果表明:单掺WSP或复掺WSP与粉煤灰时,预应力孔道压浆料的流动度和抗折强度不符合规范要求;复掺适量WSP与微珠时,预应力孔道压浆料的工作性和力学性能均符合规范要求,其中,当WSP掺量为32%、微珠掺量为45 g时,所制备的预应力孔道压浆料的性能和经济性相对最优,预应力混凝土桥梁工程可优先考虑此方案。

预应力筋应力松弛模型数值算法研究

针对预应力结构中预应力筋应力松弛效应的精确计算问题,基于fib 2010《欧洲混凝土结构规范》给出的预应力筋应力与时间的松弛关系,推导表征预应力筋应力松弛的率型本构模型,并构建该本构模型的数值迭代算法,在ABAQUS的UMAT二次开发平台上编写该模型的数值求解程序。分别针对无黏结预应力结构和有黏结预应力结构2种情况,对程序的正确性和适用性进行了验证。研究表明编写的计算程序可实现预应力结构中应力松弛效应的准确模拟,提出的应力松弛模型的程序开发思路也适用于ANSYS、ADINA等有限元软件。

预应力混凝土桥梁火灾后损伤分析与技术状况评估

为研究火灾对预应力混凝土连续梁桥的影响,以遭受火灾的某城市快速路桥梁为例,采用火灾动力学模拟软件FDS,构建受火桥梁的空间温度场分析模型,将数值模拟结果与现场检测推定过火温度进行比较,并结合实测混凝土与预应力筋力学性能折减及混凝土截面损失,计算灾后主梁承载能力,进而确定受火桥梁技术状况,为同类桥梁受火后检测评估提供参考。

锥台嵌挤混凝土预应力分布规律研究

为了提高锥台嵌挤预应力约束混凝土的抗侵彻性能、快速获得靶体的预应力大小,需要对混凝土靶体的预应力及其分布规律进行研究。该文进行了锥台嵌挤预应力加载试验,基于试验结果验证数值模型,开展了靶体的环向、径向、竖向的预应力分布规律的研究,并进一步建立基于锥台嵌挤预应力约束方法的力学模型,推导并验证了快速预测公式,为试验研究以及工程应用的预应力优化设计提供参考。

BIM技术在预应力混凝土连续梁桥施工管控中的应用

针对大跨径预应力混凝土连续梁桥施工难以实现即时管控的现状,以某一大跨径预应力连续梁桥为例,融合BIM技术和有限元Midas Civil软件,建立参数化的BIM模型,实现对连续梁桥的4D施工模拟和施工状态监控。利用BIM中的Revit软件设计出工程信息非常完整的BIM模型,并进行过程的“碰撞检测”。通过Navisworks软件时间维度与参数模型关联,实现不同施工作业下的作业模拟和施工进程控制。通过将BIM模型与Midas Civil软件结合对梁桥施工关键节点位置和危险点进行施工状态和稳定性分析。将BIM技术应用于实际施工项目,能有效实现不同施工信息的交互和施工状态的实时监控,保证了施工质量和安全。

紧邻既有建筑的深基坑“双排桩+预应力锚索”支护施工技术

“双排桩+预应力锚索”支护能够在节约成本的同时保障基坑支护质量。为探究紧邻既有建筑条件下深基坑采用“双排桩+预应力锚索”施工技术的要点。文章依托某地工程实例,分析了紧邻既有建筑条件下的支护方案比选及相关工艺的具体应用要点,以期为类似工程实践提供参考。

PK预应力混凝土叠合板抗裂混凝土试验研究

为了研究PK预应力混凝土叠合板用抗裂混凝土,提高混凝土在预应力叠合板中应用前景,通过室内试验,开展相关试验研究。采用单因素试验方法并借助混凝土试验设备主要研究了水胶比、玄武岩纤维、减水剂、粉煤灰、矿粉对混凝土流动性能、力学性能、抗裂性能的影响。结果表明:(1)水胶比对混凝土流动性能、力学性能均会产生一定影响,且影响规律近似相同;试验得出最优水胶比0.39。(2)玄武岩纤维掺加会减少混凝土28 d内收缩率、延缓混凝土开裂时间,减小混凝土裂缝宽度,对混凝土抗裂性能有较大影响;试验得出玄武岩纤维最优体积掺量0.3%。(3)正交试验得到各因素对混凝土初始扩展度、28 d抗压强度影响顺序均依次为减水剂、矿粉、粉煤灰;试验得出各因素最佳掺量为减水剂12.25 kg/m^(3)、粉煤灰35 kg/m^(3)、矿粉44 kg/m^(3)。(4)最优配合比性能测试表明,混凝土具备较高的流动性能、力学性能、抗裂性能,满足PK预应力混凝土叠合板抗裂混凝土应用要求,具有较高的应用价值。

预应力拱形管桁架中索的位置对结构的影响分析

在大跨度空间结构中,预应力管桁架是一种常用的结构形式,由于预应力索的引入,能够最大限度优化结构内力,增大结构竖向刚度,减小支座水平推力。而索的位置是否合理,直接影响到结构整体受力的合理性以及用钢量的大小。以重庆某预应力管桁架料场大棚为例,通过在有限范围内调整索的位置,选取多个结构控制指标进行对比,研究计算结果对结构整体的影响,从而确定较为合理的索布置。分析结果表明,以反弯点处为基准,索的位置向上调整,则支座反力和挠度增大,最大杆内力也会相应变大,实际工程中,索的位置建议根据结构的外形,通过单线模型先确定反弯点高度,结合工艺的要求,在此位置上下1至2个节间范围内为宜。

公路桥梁施工中的预应力施工技术

结合实际项目,对预应力施工技术在公路桥梁工程中的应用进行分析,具体内容包括某公路桥梁施工项目概况,以及波纹管安装、孔道布设、预应力穿束、预应力张拉、张拉伸长值校核、压力灌浆等施工环节的技术措施。

预应力锚索抗滑桩技术在公路高边坡施工中的运用

公路施工建设过程中,受到地质条件、坡体结构、水侵蚀、风化、降雨冲刷等因素的影响,公路高边坡极易出现失稳现象,进而导致滑坡、崩塌等地质灾害和工程事故的发生,不仅造成严重的经济损失,也极大威胁了施工安全和公路通行安全。如何有效加固、支护公路高边坡,显著提高公路高边坡的稳定性和安全性则成为施工企业关注的重点和亟待解决的施工问题之一。本文主要研究分析了预应力锚索抗滑桩施工技术在公路高边坡施工中的应用要点,希望能为相关从业人员提供参考借鉴,以显著提高高边坡加固、支护效果,切实打造兼具稳定性、可靠性、安全性于一体的公路高边坡,保障施工安全和公路通行安全的同时有力推动公路可持续发展。

市政给排水预应力钢筋混凝土管道施工工艺研究

随着市政建设的日益完善,城市建设逐渐趋向现代化和智能化。市政给排水系统作为城市的基本设施,对于城市的运作效能至关重要。在目前的市政给排水工程施工中,预应力钢筋混凝土管道应用广泛,其施工也是供排水工程建设的关键和难点。为有效管理预应力钢筋混凝土管道的施工,本文研究了施工过程中的准备阶段,施工工艺、影响市政给排水管道施工质量的主要因素和质量控制,希望提供参考。

浅谈低预应力涨壳式与树脂卷中空注浆锚杆在软岩隧道中的运用

目前国内公路/铁路隧道中常用预应力中空注浆锚杆来进行初期围岩加固,经过长期的施工经验总结,国内的隧道锚杆施工工艺及技术相对成熟。隧道预应力锚杆主要是通过锚杆插入岩层内一定深度后,在锚固力(预应力)的作用下相互挤压下形成应力圈,从而提高岩体的稳定性。本文只通过涨壳式锚杆与树脂卷锚杆在软岩隧道的运用情况进行比较,对二者的优缺进行总结阐述。