高温下CFRP加固RC梁升温分布及钢筋退化分析

为了研究不同防火涂层厚度工况下CFRP加固RC梁在火灾高温下的性能退化规律,运用三维数值分析方法,计算了不同厚度防火层的梁截面温度场分布及钢筋退化情况。计算表明,截面温度场在钢筋附近形成温度集中区,无防火层时纵筋温度迅速升高,性能退化迅速;随着防火层厚度的增加,钢筋强度退化时间逐渐延长。研究成果对CFRP加固钢筋混凝土结构在高温下的力学性能、耐火极限及结构防火设计具有参考意义。

施工高温作用后CFRP板增强箱梁桥顶板界面有限元分析

为了研究SMA(沥青玛蹄脂)摊铺高温作用后CFRP板-混凝土界面剥离破坏,采用SMA摊铺的高温作用后的界面有限单元进行剥离破坏准则定义和回归分析。借助大型通用有限元软件MSC.MARC调用界面有限单元并对CFRP板箱梁桥顶板进行有限元模拟。通过有限元分析可以看出:当荷载值比较小时,CFRP板-混凝土界面未产生裂缝,CFRP板与混凝土间黏结性能较好,沿着梁跨中至梁端方向,CFRP板应变值呈递减趋势。随着荷载值增大,在试验梁跨中位置附近,CFRP板-混凝土界面层出现初始剥离,在界面层剥离区域,CFRP板应变值曲线斜率明显下降,CFRP板应变曲线形状近似S形。随着荷载值增加,在剥离区长度范围内,CFRP板S形应变值沿自由端方向扩展逐渐增大,初始剥离一旦开始,荷载值随之骤然下降;在剥离区域,CFRP板应变值维持恒值不变。研究表明:通过定义SMA摊铺高温作用后CFRP板-混凝土界面单元,引入双重剥离破坏准则,CFRP板-混凝土的界面受剪可通过恒定的裂面剪力传递系数来描述,根据箍筋量配置的不同来描述开裂后混凝土受剪行为,混凝土的开裂形态借助开裂应力描述,受拉软化形态借助软化模量描述,较好地模拟了特殊环境下的CFRP板-混凝土界面的剥离破坏过程。

既有钢筋混凝土结构房屋加固技术研究

随着建筑结构服役时间的增长和侵蚀环境的作用,出现混凝土结构性能退化,或者结构使用功能发生改变,既有钢筋混凝土结构房屋需要加固。研究总结了目前钢筋混凝土结构房屋加固的常用方法及其优缺点,阐述了钢筋混凝土加固对结构承载力、构件刚度等方面的影响研究现状。最后,提出了几点钢筋混凝土结构加固的建议,供钢筋混凝土结构加固方案选择参考。

混凝土智能养护系统的设计与其应用效果分析

地下混凝土结构工程中,干缩裂缝与塑性收缩裂缝可以通过有效的外部养护来减轻或避免。目前工程中的养护较多的采用人工养护,该方式存在湿度检测有误差、人工养护不规范且成本高、养护喷水量与时机不可控等问题。这导致外部养护难以充分发挥作用。设计的智能养护系统是通过单片机的方式实现养护的自动化处理分析与控制,采用图像识别技术优化养护阈值,基于试验设计配套的养护制度,实现智能养护系统在地下结构工程中的应用,对消除混凝土内外温湿度差,提升抗压强度、减少混凝土裂缝以及节约水资源有着积极的意义。

建筑钢筋混凝土结构工程施工技术要点与应用

在建筑工程中发挥着重要作用,钢筋混凝土结构的质量会直接影响到整个建筑工程的质量。随着我国对建筑工程质量要求的不断提升,为适应新时代建设发展需求,要求在保持建筑工程自身优势的基础上,实现稳定高效的可持续发展。因此在实际施工过程中,必须要对各种技术要点加以重视,重视对工艺的创新以及预应力混凝土技术工程的应用,充分发挥出钢筋混凝土的应用优势,保障建筑工程的施工质量。

水利工程混凝土结构施工技术应用

水利工程作为关系水资源保护和利用的重要工程,涉及混凝土结构施工活动,而施工技术的优劣直接影响水利工程的整体施工质量。合理应用施工技术,有助于确保混凝土结构质量满足设计要求,保障水利工程的安全稳定运行。但在水利工程中,混凝土结构施工比较复杂,对施工技术应用要求较高,合理应用混凝土结构施工技术至关重要。基于此,本文从水利工程混凝土结构入手,分析了混凝土结构施工中存在的常见问题,并就混凝土结构施工技术的应用展开分析,进一步明确了施工技术的应用要点,为水利工程混凝土结构施工作业的展开提供了一定的参考。

混凝土抗裂性能评估的新方法及其应用研究

混凝土作为现代建筑行业的主要建筑材料,其抗裂性能对结构安全稳定具有关键性影响。本研究提出一种混凝土抗裂性能评估的新方法,并探讨其在实际工程应用中的效果。首先,通过分析混凝土裂缝的成因与机理,选取了影响裂缝发展的多种关键参数。其次,基于实验数据和现有评价体系,构建了一个综合性能指标,用于量化评估混凝土抗裂性能。在此基础上,采用数学建模和优化算法对评价体系进行了优化,并验证了该方法的有效性。最后,将新方法应用于多个具体实际工程案例,包括混凝土梁、柱、板等结构体系,并对比分析了新旧评价方法在实际应用中的差异及优越性。

超高性能混凝土在结构中的应用

超高性能混凝土(UHPC)具有超高的力学性能和超高的耐久性能,被认为过去三十年最优异的水泥基复合材料之一,能较好地适应当前土木工程结构大型化、复杂化的趋势,也能符合社会可持续发展对高性能材料发展要求。近年来,UHPC材料与结构已成为热点研究方向,相关专利与论文数量呈指数型增长,UHPC应用数量、范围与地区不断攀升,各类规范与标准也在不断地制定与修订之中。文章围绕超高性能混凝土的研究与工程运用现状,概括总结超高性能混凝土的性能特点,梳理超高性能混凝土在桥梁工程、建筑工程以及防护工程等领域的应用现状,结合笔者团队在超高性能混凝土应用方面的实践感悟,探讨超高性能混凝土规模化应用的关键环节,为超高性能混凝土材料今后进一步研发与应用提供参考。

基于UHPC的高性能桥梁结构研究与应用

超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高力学性能和超长耐久性的水泥基复合材料,为桥梁结构的创新和高性能化带来了新的可能性.近些年来,国内外学者持续开展了桥梁结构领域UHPC的研究,并不断推动工程应用,取得了长足的进步.本文介绍了作者团队基于UHPC所研发的几种高性能桥梁结构,包括开裂在役钢桥面UHPC加固新结构、危旧混凝土梁桥UHPC加固结构、UHPC矮肋桥面板结构、UHPC大跨径箱梁结构、中小跨径UHPC装配式桥梁结构、UHPC-NC组合装配式桥梁结构、UHPC装配式盖梁结构和UHPC防撞结构等最新研发的结构形式,详细介绍了上述各类结构的特点和优势、理论和试验研究进展、实际工程应用,以期分享UHPC高性能桥梁结构研发和应用经验.

自密实高性能混凝土力学性能的研究与应用

以自密实高性能混凝土的配合比优化设计为基础,对自密实高性能混凝土的钢筋粘结锚固性能、受弯构件的抗弯、抗剪性能等进行了深入的试验研究。包括中强与高强自密实混凝土,共做了62个粘结强度拉拔试验、12根梁抗弯抗剪试验,研究结果为自密实混凝土结构的设计提供了参考。介绍了自密实高性能混凝土在3座高层建筑和1座厂房加固工程中的应用,总结了工程应用中的经验。

碳纤维布抗震加固混凝土T型节点试验

根据碳纤维布优良的材料性能,提出了3种基于碳纤维布的节点抗震加固方法。通过6个混凝土T型外节点试件的低周反复加载试验,对所提出的3种节点抗震加固方法进行了检验和对比。试验结果表明:所采用的不同加固方法均能够有效增强节点核心区的抗剪性能,改变节点的剪切破坏模式;不同的加固方法对于节点组合体在滞回特性、延性性能以及承载力等方面抗震性能的改善效果存在各自的特点。

钢-混凝土组合梁在旧双曲拱桥改造加固中的应用

钢-混凝土组合梁具有自重轻、承载能力高、抗震性能好等优点,在我国桥梁建设及旧桥改造加固等领域已得到广泛应用,并取得了良好的社会经济效益。结合工程实例,介绍钢-混凝土组合梁在旧双曲拱桥改造加固中的应用。利用组合梁桥自身特点,通过结构体系转换,大幅提高结构承载能力,从而达到桥梁荷载等级提升、运营能力提高的目的,为旧双曲拱桥的改造加固提供一种新思路。

装配式混凝土框架结构的研究与应用

从装配式混凝土框架结构构件、节点和整体性研究方面,总结了装配式混凝土框架结构的国内外研究情况,介绍了装配式混凝土结构在国内外的工程应用和标准化情况,分析了装配式混凝土结构研究与应用中存在的问题,提出了未来装配式建筑的发展方向和需重点解决的问题。

弹性混凝土在工程结构中的应用探讨

弹性混凝土作为一种新型的环保材料,具有抗裂性能好、韧性高、能量吸收多以及良好的隔热、隔音、隔震性能好的特点。介绍了弹性混凝土的相对于普通混凝土所具有的特点,并介绍了弹性混凝土材料及其组合形式在工程和结构中的物理力学性能,最后提出了弹性混凝土在工程结构中的几点建议。

钢-混凝土组合剪力墙抗震研究与发展

剪力墙是高层建筑抗震的主要抗侧力体系,随着大型复杂高层建筑的快速发展,对剪力墙抗震性能的要求也越来越高,钢-混凝土组合剪力墙就是一种抗震性能好的剪力墙。国内外在钢-混凝土组合剪力墙抗震研究方面,从抗震性能到设计方法和工程应用都取得了较快的发展。本文介绍了国内外有关钢-混凝土组合剪力墙抗震研究的部分成果,同时介绍了笔者提出的钢-混凝土多重组合剪力墙及其抗震研究情况,包括工程应用情况。已有研究表明:钢-混凝土组合剪力墙特别是钢-混凝土多重组合剪力墙,具有良好的抗震屈服机制和多道抗震防线,抗震耗能能力强,工程应用价值较大。

钢纤维混凝土在房屋建筑工程中的应用

分析了钢纤维混凝土的机理和特点,对钢纤维混凝土在房屋建筑工程中屋顶、楼地面、墙体及梁柱等方面的应用进行了研究总结,并展望了钢纤维混凝土的应用前景。

混凝土结构设计原理课程建设探讨

为服务于土木工程应用型人才的培养,加强学生实践能力和创新意识的培养,根据土木工程应用型人才的培养目标和教学实践,对混凝土结构设计原理课程在教学内容更新、教材编写、课件制作、考核方式改革、实践教学建设和网络教学建设等方面采取了措施,取得了较好的效果。

高性能材料FRP应用与结构工程创新

在21世纪,混凝土结构将继续大力发展和应用。它对新材料提出了挑战。简述了很有发展前景的CFRP及AFRP、GFRP的优良性能以及它们在国内外土木工程中的应用。简要介绍了结合国家自然科学基金项目研究、设计并在江苏大学内建成了中国第一座高性能CFRP拉索独塔斜拉桥,桥长51.5m。最后,提出了合理应用FRP及结构工程师应该做些什么的问题。

应用型本科《混凝土结构设计原理》教材建设与实践

为编写适用于应用型土木工程专业《混凝土结构设计原理》教材,文章首先分析了本课程教材的现状,阐述了所编教材的改革思路。根据应用型土木工程专业人才的培养目标和教学实践,提出了"理论够用,重在应用"的教材编写原则,并按照"适于教,利于学"的原则组织教材内容,对教学内容进行了全面梳理和更新。

面向未来的高性能桥梁结构研发与应用

为从根本上解决混凝土桥、钢桥及钢-混凝土组合桥中的共性技术难题,并提升桥梁结构的性能与品质,笔者团队以超高性能混凝土(UHPC)为基础,研发了面向未来的高性能桥梁结构体系。介绍了笔者团队研发的4类高性能桥梁结构:(1)钢-超高韧性混凝土(STC)轻型组合桥面结构,其中的STC是钢桥面专用的UHPC;(2)钢-UHPC华夫板轻型组合桥梁结构;(3)单向预应力UHPC薄壁连续箱梁结构;(4)全预制快速架设UHPC城市桥梁结构。通过大量静力和疲劳试验,掌握了各类UHPC桥梁结构的基本受力性能,并建立了计算理论和设计方法。列举了钢-STC轻型组合桥面结构已推广应用于中国的17座钢桥,涵盖了梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等各类基本桥型,典型应用包括湖南岳阳洞庭湖二桥等重大工程。到目前为止,各实桥运营状态良好,钢-STC未出现任何病害问题。综合而言,高性能桥梁结构有望突破现有桥梁中的技术瓶颈,具有广阔的应用前景。