高强钢绞线网/ECC加固RC柱小偏心受压性能研究

为研究高强钢绞线网/ECC(HSME)加固钢筋混凝土(RC)小偏心受压柱的正截面受力性能,对HSME加固RC柱、ECC加固RC柱和未加固RC柱进行了小偏心受压性能试验.结果表明:采用HSME加固后RC柱的整体性能得到显著提升,当采用相同的相对初始偏心距时,与未加固RC柱相比,HSME加固RC柱的开裂荷载、峰值荷载和延性分别提高了100.0%~113.3%、99.8%~108.0%、75.9%~77.8%;相同荷载下,HSME加固RC柱的ECC应变和纵筋压应变均小于ECC加固RC柱,HSME的加固效果更优;HSME加固层为核心混凝土提供了有效约束,改善了RC柱的损伤分布和破坏模式,显著提高了RC柱的承载力和延性;整个受压过程中,HSME加固层与RC柱混凝土协调变形,共同工作性能良好.

高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁截面刚度计算

高强钢绞线网增强ECC(Engineered Cementitious Composites)是一种新型高性能复合材料,具有优异的延性、韧性及裂缝控制能力。为了进一步将该复合材料用于混凝土结构加固,以显著提高加固后结构的整体性能,进行该复合材料加固无损钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)梁的抗弯刚度的试验和理论研究。考虑纵向高强钢绞线配筋率、工程用水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composites,ECC)配方及高强钢绞线直径的影响,设计制作6根高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁和1根未加固的对比RC梁,进行受弯性能试验,并采用刚度比法对加固梁的受弯刚度进行分析。研究结果表明:采用高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁,可显著提升RC梁的受弯刚度、承载能力、控裂及变形能力,加固梁的受弯刚度随着纵向高强钢绞线配筋率或ECC弹性模量的增大而提高,纵向钢绞线配筋率接近的情况下,改变钢绞线公称直径,对加固梁的受弯刚度的影响不大。基于试验结果分析,采用相关力学理论和混凝土结构基本原理,推导建立了高强钢绞线网增强ECC加固无损RC梁的受弯刚度计算公式,该公式计算结果与试验结果吻合较好。

高强不锈钢绞线网增强ECC约束核心混凝土受压试验分析

考虑ECC抗拉强度、高强不锈钢绞线配网率及混凝土强度等级的影响,对高强不锈钢绞线网增强ECC约束核心混凝土进行轴心受压试验,探究以上因素对其轴心受压性能的影响规律。结果表明:高强不锈钢绞线网增强ECC能有效约束核心混凝土,约束柱的开裂荷载及峰值荷载较素混凝土均有较大提高,开裂荷载相对提高83%~100%,峰值荷载相对提高24%~42%,并表现出良好的延性和变形能力。基于试验数据绘出的试件荷载-纵向位移曲线显示,约束柱的峰值荷载随ECC抗拉强度和混凝土强度的增大而增大;横向钢绞线配网率主要影响约束柱的延性,随横向钢绞线配网率的增大,下降段的变形能力增大。

地震灾害风险管理和实施技术分析

围绕地震灾害风险管理与实施技术开展分析,提出构建震害信息管理系统,用于第一时间掌握地震造成的破坏程度,以此为后续救援管理提供数据支撑。同时,阐述最新的抗震加固设计方法,结合完善的地震保险制度,降低我国面对巨大自然灾害时的财政负担,加强风险转移,削减地震灾害造成的损失,保障人员生命安全,促进灾后重建工作的落实。

体外预应力T形截面梁受弯性能分析

为研究体外预应力钢绞线加固钢筋混凝土梁的受弯性能,进一步扩展体外预应力钢筋混凝土梁的参数分析。通过对已有试验进行建模分析,验证数值模型的准确性。设计了4种变量16根试件进行有限元参数分析,对比了预应力水平、普通钢筋配筋率、混凝土强度、转向块位置不同的试件在极限承载力、变形能力、挠度、加固效果等方面的差异。研究结果表明:所建立的有限元模型可以合理预测预应力加固梁的受弯性能。增加预应力水平、普通钢筋配筋率、混凝土强度均能提高预应力加固梁的承载力、延性系数和变形能力,一定程度上抑制挠度的发展,转向块位置在三分点对称布置时,加固效果最好,使用高强混凝土,加固梁对预应力钢绞线的利用更加充分。

大口径PCCP断丝加固技术工程应用和效果评价

针对埋地预应力钢筒混凝土管(PCCP)的断丝现象,介绍了常用的三种加固方案,即在断丝管节内壁粘贴碳纤维片材、对断丝管节进行体外预应力加固以及更换断丝管节进行修补加固。为了验证这些加固技术的应用效果,对断丝管节加固前后的断丝数据及冬、夏季典型时段断丝数据进行了分析,并对加固方案效果进行了评价。结果表明:碳纤维加固不能显著减少断丝的持续发生;体外预应力加固效果明显,可基本解决断丝的发生,是相对可靠的断丝管节加固技术;更换断丝管节需耗费大量的人、财、物,适用于管线应急修复。

预应力钢绞线加固受损钢筋混凝土柱轴心受压试验研究

通过5根预应力钢绞线加固受损钢筋混凝土柱轴心受压试验,研究了受损柱在预应力钢绞线加固后的破坏特征和破坏机理,以裂缝宽度作为受损指标,对比了不同受损程度下加固柱的极限承载力和延性。试验结果表明,预应力钢绞线加固方式充分发挥了钢绞线的约束能力,极大地改善了原构件的力学性能;受损柱极限承载力得到了提高,其延性也得到了明显的改善。在分析其破坏机理的基础上,提出了预应力钢绞线加固受损钢筋混凝土柱的极限承载力计算公式,为该加固方式的应用提供了参考依据。

在役输电线路钢芯铝绞线腐蚀状态评估与分析

为研究在役钢芯铝绞线(ACSR)的腐蚀状态,对典型气候下其各组成部分的腐蚀情况进行了宏观和微观研究,并结合其运行环境,分析了腐蚀原因。结果表明,腐蚀较为严重的是外层铝绞线,局部已出现腐蚀坑,钢芯基体未发生明显腐蚀;腐蚀产物可以降低铝绞线的腐蚀速率,但其对钢芯的腐蚀速率有提高作用。建议应更加注重外层铝绞线的腐蚀监测工作。

预应力钢材回顾与展望

回顾了我国预应力钢材50年来走过的历程,介绍了当前我国预应力钢材的品种及主要生产厂家,对今后预应力钢材的发展提出了建议。

预应力钢绞线加固损伤梁抗剪性能试验研究

针对受损钢筋混凝土梁开展绕丝加固试验研究,进行了5组试验,其中第一组为未受损未加固梁,第二组为未受损加固梁,其余三组均为受损加固梁。选取裂缝宽度作为受损指标,通过对试件的破坏形态、荷载-挠度关系曲线、箍筋应变等试验结果的分析,研究钢筋混凝土梁受损程度对抗剪承载力和变形能力的影响。研究结果表明:未受损未加固梁在采用绕丝加固后,其抗剪承载力有所提升。通过受损试件之间对比可以看出,当在钢绞线预加应力相同的情况下,加固梁抗剪承载力随着受损程度的增大而下降。预应力钢绞线加固可有效抑制钢筋混凝土梁斜裂缝的发展,改善加固梁破坏形态,且对梁的延性、承载力都有显著提升效果。

紧邻建筑物深基坑中预应力混凝土护坡桩的设计计算

以实际工程为例,针对紧邻建筑物的深基坑,采用预应力钢筋混凝土护坡桩作为挡土支护结构,有效提高了支护结构的强度和刚度,且护坡桩设计中土压力的计算方法,对类似深基坑支护工程的设计计算具有一定的指导和借鉴作用。

高强钢绞线与工程水泥基复合材料黏结性能试验

为研究高强钢绞线与工程水泥基复合材料的黏结性能,考虑钢绞线直径、相对锚固长度、加固层厚度及ECC抗压强度的影响,对84个棱柱体与12个薄板试件进行单轴拉拔试验.结果表明:拉拔荷载滑移曲线呈现三阶段变化规律;减小钢绞线直径或相对锚固长度,或者增加ECC抗压强度,可以提高平均黏结强度;钢绞线在ECC中的临界保护层厚度为其直径的3.7倍.提出了考虑多因素的高强不锈钢绞线与ECC平均黏结强度及临界锚固长度计算公式,与试验结果吻合良好.

高强钢绞线网/ECC加固RC梁二次受力试验

高强钢绞线网/工程水泥基复合材料(Engineered cementitious composites,ECC)作为新型高性能复合材料,充分利用了高强钢绞线网及ECC优良的力学性能,具有超高延性、韧性、优异的裂缝控制能力及强度高等优点。为探究二次受力对该新型复合材料加固钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)梁受弯性能的影响,本文考虑是否持载加固、原梁损伤程度、纵向高强钢绞线配筋率的影响,进行了高强钢绞线网/ECC加固RC梁受弯试验,分析了二次受力对加固梁受弯性能的影响机制,探明了各影响因素对持载加固RC梁受弯性能的影响规律。结果表明:采用高强钢绞线网/ECC持载加固RC梁,使原梁承载力、刚度、延性、韧性分别提升了38%~65%、20%~81%、0%~18%、33%~116%,且能很好约束RC梁裂缝而减小裂缝宽度;相比于卸载加固梁,持载加固梁的加固层由于存在明显应变滞后,对原梁混凝土裂缝约束效果变差,其受弯承载力、刚度、韧性有所降低,但其延性有所提高;持载加固梁的受弯承载力、刚度、延性、韧性随原梁损伤程度增加而降低,而随钢绞线配筋率的适当提高而增大。

预应力钢筒混凝土管体外预应力加固试验研究

预应力钢筒混凝土管(PCCP)断丝后,管芯混凝土在荷载作用下会发生开裂,影响PCCP的承载能力。目前针对PCCP断丝管的加固有多种方法。其中利用钢绞线施加体外预应力加固PCCP断丝管的方法能够主动补偿由于断丝导致的预应力损失,同时做到整个管线减压不停水。本文通过PCCP加载-断丝-管体管芯混凝土开裂-减压-施加体外预应力-加载到设计荷载的全过程原型试验,研究了PCCP体外预应力加固效果。并针对试验过程中各阶段PCCP管体的力学特性和变形特点进行分析。试验结果表明,通过钢绞线对PCCP断丝管施加体外预应力进行加固,管体裂缝闭合,承载能力恢复至设计内压0.9 MPa,钢绞线仍处于弹性阶段,管体水密性良好,加固效果明显。

钢芯铝型线绞线与钢芯铝绞线的主要性能对比

提出了导线截面利用率的概念,基于S、Z铝型线导体,给出了几种与常用规格圆线同心绞钢芯铝绞线对应的型线同心绞钢芯铝型绞线,将两者的部分基本参数和特性作了对比。结果表明:型线同心绞的钢芯铝型线绞线比圆线同心绞钢芯铝绞线的导体截面利用率约高15%,若截面积相等,钢芯铝型线绞线的直径约减小9%,其他性能几乎相同;若两者直径相等,则钢芯铝型线绞线的导体截面积、单位质量和抗拉力较大,同时直流电阻减小而载流量增大。钢芯铝型线绞线的安装可采用常规金具,具有一定的缓覆冰性能和较好的弧垂特性,将是输电线路使用中的一种重要线种。

钢绞线网-ECC加固RC柱小偏心受压承载力研究

为解决小偏压钢筋混凝土(RC)柱的脆性破坏问题,将钢绞线网-工程水泥基复合材料(ECC)应用于RC柱加固,进行了该复合材料加固RC柱小偏心受压性能试验和理论研究,分析了加固方法、偏心距和纵向钢绞线配筋率等对加固RC柱小偏心受压性能的影响。结果表明:钢绞线网-ECC复合材料加固层可对受压区核心混凝土提供有效的约束,加固后RC柱的开裂荷载、峰值荷载及位移延性系数分别提高了100.0%~113.3%、99.8%~108.0%及75.9%~77.8%;相比仅ECC加固,钢绞线网-ECC复合材料加固效果更优;随着偏心距的增大,加固RC柱的开裂荷载和峰值荷载均降低,但其延性提高,而纵向钢绞线配筋率对其影响相对较小。在试验研究基础上,提出了钢绞线网-ECC复合材料加固RC小偏压柱的承载力计算式,计算结果与试验结果吻合良好,计算值与试验值的比值约为0.94。

二次受力下预应力钢绞线加固RC梁抗弯性能分析

利用ABAQUS有限元软件分析二次受力影响下预应力钢绞线加固RC梁的抗弯性能,进一步研究初始加载程度、持载加固、卸载加固等影响因素对二次受力加固梁加固效果的影响。通过对已有试验进行建模分析,在验证数值模型准确性的基础上,设计了12根试件进行有限元参数分析,对比各参数在极限承载力、挠度、加固效果等方面的差异。研究结果表明:所建立的有限元模型可以合理预测预应力加固梁的抗弯性能。预应力钢绞线加固梁的极限承载力显著提高;当初始加载程度越大时,加固二次受力RC梁的极限承载力提高幅度越小,梁最大挠度的变化越小,二次受力对加固梁的整体性能影响越大;当构件受损严重时,宜采用卸载加固;选择受损较轻时对构件进行加固,以获得更好的加固效果。

对云南电网部分线路增容改造方案的探讨

针对目前云南电网内部分已建线路导线载流量不能满足规划发展要求的问题,提出了采用更换增容导线的改造方案,确定了增容改造允许温度及定位弧垂温度的取值。并根据相关计算结果分析,得出了铝包钢芯耐热导线的弧垂特性能满足增容要求,同时线路损耗增量可控制在合理水平的结论。

铝包钢芯铝绞线紧线施工技术

铝包钢芯铝绞线是一种异材质多丝承力绞线。运用传统同材质多丝绞线夹具和工艺紧线施工时 ,极易产生铝丝断股。为解决这一问题 ,提出相应的施工工艺和新型快速紧线夹具开发技术的构思。

高强不锈钢绞线网/ECC约束混凝土抗压强度

将高强不锈钢绞线网/超高韧性水泥基复合材料(ECC)用于约束高强混凝土(简称HSME约束高强混凝土),并考虑混凝土强度(C55~C75)、ECC强度及横向钢绞线配网率等,开展其受压性能的试验和理论研究.由轴压试验可知:当HSME约束高强混凝土达到开裂荷载、85%的峰值荷载和峰值荷载时,最大裂缝宽度分别为0.02,0.08,0.20 mm,表现出极好的裂缝控制能力;破坏时整体裂而不碎,约束层和核心混凝土黏结良好.与素混凝土相比,HSME约束高强混凝土抗压强度、延性和变形能力显著增高.增大ECC强度和混凝土强度可增大其开裂荷载及峰值荷载,增大横向钢绞线配网率可增加其延性.引入ECC及横向钢绞线特征值,建立了HSME约束高强混凝土抗压强度计算模型,并通过对比本试验和其他试验的结果,验证了该模型的有效性.