外包钢-混凝土组合梁与型钢混凝土柱连接节点试验研究

介绍了2个外包钢-混凝土组合梁与型钢混凝土柱的连接节点,并对其进行了低周反复荷载作用下的试验研究.对节点的破坏形态、滞回曲线、强度、延性和钢筋、钢板的应变等性能进行了分析.试验结果表明:通过合理的构造措施,外包钢-混凝土组合梁与型钢混凝土柱的连接节点具有较强的受剪承载力、较好的延性和耗能能力,能够满足工程要求.在此基础上对节点的受力机理进行了探讨,提出了节点核心区受剪承载力的计算公式,计算结果和试验结果吻合良好.

孔底设复合消能结构的岩体爆破振动特性研究

爆破振动的特性、控制方法及措施一直是工程爆破界的研究热点。基于白鹤滩水电站坝基开挖中开展的孔底设复合消能的岩体爆破开挖试验,结合动力有限元技术数值模拟,以及对实测振动傅里叶频谱分析,研究了孔底设复合消能结构的岩体爆破振动特性。数值模拟与现场监测结果表明:孔底设复合消能结构相对于常规装药结构能够大幅减小炮孔底部岩体的爆破振动速度,减小幅度达到30%以上,相应的傅里叶幅值谱峰值和主频率也有降低,可见爆破孔孔底设复合消能结构可有效降低孔底的峰值振动速度,从而控制孔底岩体的爆破损伤范围。

基于复合弱化结构的上覆煤柱区冲击地压防控研究

为实现上覆煤柱影响区冲击地压的整体可控性,提出利用复合弱化结构进行冲击能量耗散,在阐述复合弱化结构定义、分类和弱化度及上覆煤柱导致冲击地压发生机理的基础上,分析了复合弱化结构的防冲力学机制。结果表明:弹性能指数、冲击能指数随复合弱化结构弱化度的增大而降低;复合弱化结构将冲击危险区域的弹性能分段耗散,能有效改变煤岩弹性能释放模式;对既定的残留煤柱采用顶板(煤)预破坏措施实现冲击能量的耗散。在唐山矿煤柱区域进行了现场试验,采取整体耗能措施后,冲击危险区域的钻孔应力值和钻屑量均小于发生冲击地压的临界值,保证了煤柱区的安全生产。

带T形加劲肋双钢板组合剪力墙数值模拟研究

采用OpenSees软件对带T形加劲肋双钢板组合剪力墙的低周反复荷载试验进行了数值模拟,并通过与试验结果的对比验证了数值模拟的可靠性。在此基础上,通过数值模拟对影响该类组合剪力墙抗震性能的轴压比、剪跨比、钢板厚度等主要参数进行了分析。结果表明,增大剪力墙的轴压比会使承载力略微提高,但也会使后期刚度退化加快。剪跨比的增大会使剪力墙加载刚度和水平峰值荷载大幅减小,位移延性系数和等效黏滞阻尼系数也相对减小。增加外包钢板尤其是端部钢板的厚度,剪力墙承载力和耗能能力会显著提高。

落石冲击作用下钢-混凝土组合梁上砂垫层的耗能性能

为了研究落石冲击作用下钢-混凝土组合梁上覆盖砂垫层的耗能性能,进行了6根梁的模型试验和25根梁的SPH-FEM分析。试验选取混凝土圆台的落体冲击能和级配中砂垫层的厚度作为研究参数。对SPH-FEM计算结果进行统计,得到这类组合梁的冲击能量耗散与落体冲击能、垫层厚度之间的关系式。研究表明,在垫层厚度适中的情况下,垫层能量耗散效率随着落体冲击能的增大而提高。级配砂垫层厚度为1/20～1/10的梁跨度时,可以明显减小钢筋混凝土面板的最大裂缝宽度和组合梁的最大挠度。当砂土垫层厚度相同(组合梁跨度的1/40～1/8),砂土耗能与落体冲击冲击能成正相关。当落体冲击能相同时,砂土垫层耗能与砂土垫层厚度(组合梁跨度的1/40～1/8)成正相关。落体冲击能、砂土垫层厚度相互作用时对砂土垫层的能量耗散效率的影响最大。通过回归统计得到的公式可以通过不同厚度的砂土垫层和落体冲击能计算出砂土消耗的能量。

低周反复荷载下新型组合框架结构受力性能的试验

按照现行规范的有关规定设计制作了1榀2跨单层新型外包钢—混凝土组合梁—普通钢混凝土柱的组合框架结构模型,并通过施加恒定竖向荷载和低周反复水平荷载,对模型框架进行了抗震性能试验研究。分析了新型组合框架滞回性能、变形能力、承载能力、延性、耗能能力、刚度退化等受力性能。试验表明,新型组合框架结构具有良好的抗震能力。

南公1水电站溢洪道保护层开挖孔底消能-聚能结构优选研究

岩石基础的开挖成型质量对工程建设及运行安全有着重要影响。基于老挝南公1水电站溢洪道保护层开挖,在现场开展了不同消能-聚能结构的爆破试验,结合试验数据研究了孔底不同消能-聚能结构对开挖成型效果的影响。结果表明:相较于“铁精粉+松砂垫层”的消能-聚能结构,“铁球+松砂垫层”的消能-聚能结构能够获得更加平整的建基面;“铁精粉+松砂垫层”的消能-聚能结构则能够更有效地缓冲消耗传递至孔底的爆炸能量,更好地保护孔底岩体。综合开挖成型效果和残孔破坏分析结果,现场优选了“铁球+松砂垫层”的消能-聚能结构,并在一级消力池的保护层开挖中推广了消能-聚能联合控制爆破技术,取得了良好的开挖成型效果。

建基面保护层开挖爆破技术新进展

为了研究在水利水电工程中岩石建基面保护层爆破开挖技术的进展,全面系统地阐述了几种常用的岩石建基面开挖爆破施工技术,并分析了这些方法的优缺点和工程应用情况:首先介绍传统的分层爆破开挖技术,包括岩石基础开挖步骤以及保护层厚度的选取;进而介绍当前工程中常用的轮廓爆破开挖技术,包括轮廓爆破岩石损伤机理,以及预裂爆破和光面爆破在工程中的组合应用;最后介绍垫层爆破开挖技术,包括空气垫层、水垫层以及柔性垫层爆破技术,并重点介绍了一种最新的聚-消能复合垫层爆破技术。

舟山8400万方矿岩爆破工程设计与施工关键技术

8 400万方矿岩爆破工程是舟山绿色石化基地建设的关键性工程,为解决大体量、高强度的矿岩爆破,通过合理设计爆破参数,综合运用基于航测技术的无人机调度指挥系统、螺旋管药包聚能爆破技术及复合消能爆破减振技术,极大地提高了矿山生产和调度管理水平,有效降低了钻孔和根底处理施工成本,保证了爆区周边设施的安全,取得了显著的经济和社会效益,对类似大规模矿岩爆破施工具有借鉴意义。

大规模基坑群爆破施工技术与管理

针对大规模基坑群数量多、基坑开挖尺寸多样、爆破周边环境复杂及建基面质量要求高等难点,依托舟山绿色石化基地炼化园区基坑爆破工程,采用建基面复合消能爆破技术和精细爆破理念,陆续开展了多次生产性对比试验,结果表明,在超欠挖20 cm范围内,消能区相较于常规区占比平均值提幅6.2%;超欠挖20 cm以上区域,消能区相较于常规区占比平均值降幅13.4%;消能区岩体的平均损伤深度较常规区减少了21.4%。历时1年施工,大规模基坑群爆破开挖未对周边石油炼化装置造成任何影响,建基面总体合格率达到90%,可为类似大规模基坑爆破开挖提供借鉴。

聚–消能复合垫层保护下的水平建基面开挖方法研究

为实现水工建筑物水平建基面的快速开挖,提出用于竖直炮孔的聚–消能复合垫层结构,并通过混凝土配合比试验研制出了制作聚–消能结构的高波阻抗混凝土材料。利用基于LS-DYNA二次开发的爆破损伤数值仿真技术分析了该复合垫层对炮孔底部损伤特性的影响,论证其用于水平建基面开挖的可行性;并结合在白鹤滩水电站的爆破试验,测试爆后控制基面的超欠挖和爆破损伤深度,验证该复合垫层爆破方法的使用效果。结果表明,聚–消能复合垫层保护下的水平建基面开挖方法能有效控制水平建基面开挖的超欠挖和爆破损伤深度,获得良好的建基面效果,同时,该方法能够充分利用开挖工作面,可实现水平建基面的快速大规模开挖,提高生产效率。