温度效应对矮塔斜拉桥墩梁支撑体系的影响

为探究单索面多跨矮塔斜拉桥在温度作用下的受力特性,以某矮塔斜拉桥工程为例,基于Midas/civil软件建立了全桥有限元模型,分析了不同墩梁支撑体系下的多跨矮塔斜拉桥体系温度效应.分别考虑中塔、次边塔及边塔均为墩梁全固结(体系1),边塔为墩梁铰接、中塔及次边塔为墩梁固结(体系2),中塔为墩梁固结、次边塔及边塔为墩梁铰接(体系3),次边塔为墩梁固结、中塔及边塔为墩梁铰接(体系4),边塔为墩梁固结、中塔及次边塔为墩梁铰接(体系5)等5种组合下的墩梁支撑体系方案,分析墩梁支撑体系在升温或降温20℃时,主梁与主塔的应力与位移变化规律.研究表明,体系温度效应对墩梁全固结支撑体系下的主梁与主塔的位移与应力产生显著影响.在体系1中,体系温差为20℃时,主梁与主塔的最大位移分别为66.6 mm与94.07 mm,主梁与主塔应力分别为5.95 MPa与5.96 MPa;体系温度效应对仅在中塔处进行墩梁固结而其余位置进行墩梁铰接的体系下主梁与主塔的位移产生显著影响,但对其应力影响则较小;在体系3中,体系温差为20℃时,主梁与主塔的最大位移分别为74.20 mm与70.67 mm,主梁与主塔应力分别为0.59 MPa与0.48 MPa;在相同体系温度下中塔、次边塔和边塔位置任意选择两个墩梁固结,其余位置为墩梁铰接时,中塔、次边塔以及边塔位置处主梁结构响应显示出较高的相似性,且体系温度效应对主梁结构位移和应力产生的影响程度介于体系4和体系5之间.研究成果可为多跨矮塔斜拉主梁的施工线形控制提供参考.

一维固结变形理论参数的试验分析

通过对原状土样及重塑土样的一维固结及渗透试验分析,对一维固结变形理论中的有关试验参数进了系统试验分析。探索了土体侧压力系数在固结过程中的变化规律,发现对正常固结土存在一临界固结压力,当固结压力大于该值时,土体的变形以次固结变形为主;通过对渗透系数的变化进行分析,表明土体结构对渗透系数有较大影响,且提出了渗透系数的计算公式;同时利用割线模量法给出了地基沉降的计算公式。在此基础上,对固结系数的算法进行了有益的尝试,并将之与传统方法进行对比,提出了一种固结沉降计算新方法。最后,通过工程实例,验证了研究成果的可靠性。

动力固结法加固软土路基试验分析

通过对动力固结法加固的某软土路堤软土内的孔隙水压力增长与消散、软土的分层沉降、路堤的表层沉降和软土的深层水平位移的监测结果及静力触探和十字板剪切试验对地基加固效果的检测结果的分析说明,在一定的条件下,对某些淤泥及淤泥质土等软土路基采用该方法进行处理是可行的,并对其使用范围进行了说明。

考虑井阻和涂抹的砂井地基平面应变等效方法分析

根据固结度或平均孔压不变的条件,推导出考虑砂井阻力和涂抹效应的砂井地基平面应变等效公式,将砂井地基等效为砂墙地基进行计算,从而使复杂的空间问题转变为简单的平面问题。采用此方法时,只需对地基的渗透系数进行调整,计算方法简便易行,计算结果可以满足工程的需要,便于在实际工程中推广应用。

基于结构性及各向异性的软黏土变形性状试验

针对结构性和各向异性两大要素对天然软黏土变形性状的影响,对上海天然沉积软黏土进行一维固结试验、K0固结试验以及三轴不排水剪切试验。结果表明:上海天然沉积软黏土具有明显的结构性及各向异性特征;压缩特性在结构屈服破坏前后存在显著差别,具有结构性软黏土所特有的分段特征;不同初始固结应力下的等压及偏压固结不排水应力路径曲线最终都趋近于同一临界状态;在初始有效固结应力低于软黏土的结构屈服应力时,应力-应变曲线呈应变软化型,随着初始有效固结应力的增加,当其超过结构屈服应力后,应力-应变曲线逐渐呈现硬化型特征;在初始有效固结应力相同且低于结构屈服应力的前提下,偏压固结模式所对应的不排水剪切峰值强度高于等压固结模式,且屈服后的应变软化程度相较于等压固结模式更高;在不排水剪切强度达到峰值后,等压和偏压固结模式下的应力-应变曲线逐渐趋于重合;在初始有效固结应力相等的情况下,等压固结模式下产生的孔隙水压力较偏压模式下要高。

饱和结构性黄土不排水柱孔扩张问题弹塑性解

为导出饱和黄土中不排水柱孔扩张问题严格解,采用结构性黄土修正剑桥模型描述黄土力学特性。在弹性区采用小变形假设求解孔周土体应力与变形,同时将塑性区柱孔扩张边值问题转化为3个以应力分量为基本未知量的一阶非线性常微分方程求解问题。以弹塑性界面上应力分量作为初始条件求解控制方程,得到孔周塑性区应力分布,然后对径向平衡方程积分求得孔隙水压力。通过算例分析验证了该方法的正确性。结果表明:退化解与已有数值解完全吻合,并且黄土结构性对孔周应力、超静孔压以及弹塑性半径等影响显著。

预应力锚索-地梁结构在岩体中传力规律研究

在建立受非均布线形荷载作用的地基力学模型的基础上,应用叠加原理推导出地基表面在非均布的线形荷载作用下,预应力锚索-地梁结构中垂直于梁轴线平面内的地基中深处的应力和位移计算公式,为研究预应力锚索-地梁结构在岩体中的传力规律提供了理论基础。以湖南省常张高速公路K123+160～K123+369边坡为试验区域,通过理论分析得出,在对锚索施加预应力后,锚索预应力通过地梁传递给被加固的岩土体,其传递方式在垂直于地梁轴线的平面内是以梁轴线与该平面的交点为端点的近似椭圆的等值面形式由内向外呈逐渐衰减趋势分布的。现场试验得出,两地梁周边岩体中的压应变随深度增加由小到大增至峰值,然后逐渐衰减为0,这种分布形式与理论结论一致。

太湖第四纪沉积区土体荷载响应的效应综合特征

土的微结构对土的力学行为机制起着至关重要的作用,对太湖第四纪沉积区典型软土进行单向压缩试验,利用扫描电子显微镜(SEM)所得的照片研究软土在不同固结压力条件下的微结构大小、形状、定向性等微结构参数,分析其变化规律。研究表明,随着固结压力的增加,结构单元体不断变大,集合体的形状在垂直于压力的方向变长,结构单元体的定向性有所提高但不显著;孔隙分布分维呈下降趋势并逐步稳定。采用电镜扫描仪(SEM)对在复杂应力路径作用下剪切前后的黏土样进行微观观察,并从剪切前后孔隙排列、孔隙形态、孔隙尺度变化特征3个方面分析宏观试验原状软黏土归一化抗剪强度各向异性的微观本质。阐述了淤泥类软土的微观结构对其工程性质的重要影响。从泥炭的微观结构分析入手研究了泥炭的性质及特点(包括含水性质、强度性质、固结及次固结性质)。讨论了海积软土在固结、剪切作用下微观结构的变化,阐述了海积软土力学行为的本质。通过室内一维固结蠕变试验系统研究分析了次固结系数与固结压力、时间及压缩指数的关系,揭示了太湖第四纪沉积区软土的次固结特性。利用扫描电镜试验(SEM)和X射线能谱仪对软黏土中常见的微量元素进行测定,计算其相对百分比并分析了该土的矿物成分和微观结构组成。实验结果表明,该黏土主要以高岭石、埃洛石(伊利石)、水云母(蒙脱石)为主(其中硅为其主要成分,局部的矿物组成有稍许不同)。

南浦大桥上部结构施工工艺和工程控制

介绍了上海南浦大桥主桥上部结构的施工工艺、桥面工程控制与施工 监测、桥面混凝土的抗裂措施．对于０号段的临时固结与施工平台、桥面吊 机安装、标准段桥面的安装、江心合龙段施工时合龙温度及合龙段钢梁长 度的确定等，作了较详细的叙述．

生物酶改良有机质土的一维次固结双曲线特性研究

以描述生物酶改良有机质土的一维次固结特性为研究目的,开展该土体的次固结试验,确定其结构屈服应力,研究不同生物酶掺量下改良有机质土的次固结系数与荷载的关系﹒基于此,引入双曲线模型,建立了生物酶掺量与模型参数的关系,并利用该模型进行预测,试验值与预测值吻合度较高﹒研究结果表明:1)生物酶能有效地减小改良有机质土的压缩变形量;在较高荷载作用下,不同生物酶掺量的有机质土次固结特性较明显﹒2)当荷载小于结构屈服应力时,该土体的次固结系数与荷载呈正相关性;当荷载等于结构屈服应力时,其次固结系数达到峰值;当荷载大于结构屈服应力时,其次固结系数与荷载呈负相关性。

混凝土环氧自流平地坪受损后的修复设计探讨

结合某大型厂房过火后地坪原自流平、基层混凝土被破坏和产生裂缝的现状,对其修复设计方案进行分析与探讨。结果表明:该设计方案提升了地坪耐火极限,解决了残余自流平清理难的问题,提高了裂缝修复的可靠性,可为相关火灾后地坪修复工作提供参考。

聚氨酯混合材料发泡技术现场试验研究

聚氨酯混合材料发泡技术是近年来在结构和道路桥梁工程中新材料研究方面的新成果。利用聚氨酯树脂良好的发泡、填充和快速固结性能,与一定结合料混合后经发泡形成稳定体,可用于道路和混凝土结构的充填、结构加固和表面修补。针对此项技术,在道路路基回填方面进行了现场模拟试验研究。利用配比实验研究的结果对模拟破坏路基进行了基层回填加固与面层修复试验,在聚氨酯发泡稳定体经2h固化后,进行现场加载和取样并测试其性能,加载响应符合理论分析结果,取样力学性能满足我国相关标准和规程要求。