地下工程预制梁钢筋骨架安装与成型技术研究

预制梁钢筋骨架技术可提高地下工程的施工效率和质量,但是也面临着技术标准不统一、设计与制造的一体化、运输和安装、质量控制和监测、经济可行性等多种问题和挑战。在此背景下,本研究以南京市建宁西路过江隧道江南工作井环梁施工项目为依托,介绍了基坑预制环梁钢筋骨架技术,并针对工作井第2~8道环梁开展了相关研究,取得了一系列研究成果,包括超长预制环梁钢筋骨架吊装施工、吊装方案的计算和选择以及拼接标准的制订等,为地下工程预制梁钢筋骨架技术的发展提供了参考。

斜拉加固技术在栈桥抢险工程中的应用

斜拉加固技术研究基于盐城港大丰港区栈桥抢险加固工程,原有栈桥桩基被船舶撞击后出现断裂,导致上部横梁失稳,出现不同程度开裂及梁端沉降现象,严重影响上部设备安全。该项目处于外海无掩护开敞海域,栈桥横梁除后方引桥以外无任何可支撑依靠构件,在不拆除原有横梁及空心板条件下,采用一种斜拉加固技术,对栈桥横梁进行加固,从而快速解除现有危险状态,为后期桩基及横梁修复提供施工平台,有助于降低施工成本、加快施工进度和提高施工安全系数,可为类似工程施工提供参考。

地铁上盖大型机械设备基础施工关键技术

地铁交通这类速度快、舒适性高、换乘方便的交通方式正逐渐成为各大城市基础设施建设的重点。地铁交通的建设往往留下大量的地铁上盖空间,大型机械设备基础如何克服地铁上盖这一不利条件,在保证安全的前提下更好地为地铁上盖空间的开发服务,成为一个亟待解决的问题。本文从塔吊设备基础的设计、连接节点做法、基础短柱加强等方面,提出一种针对地铁上盖大型机械设备基础施工关键技术,可为其他同类型地铁上盖项目的大型机械设备基础提供借鉴。

简谐荷载作用下井字梁楼盖减振加固方案研究

对某工业厂房井字梁楼盖进行现场动力特性测试,基于测试结果采用ABAQUS软件建立局部井字梁楼盖模型。研究简谐荷载作用下井字梁楼盖的振动特性,提出增加井字梁楼盖刚度的几种减振加固方案。结果表明:通过增加梁高、板厚和新增次梁,楼盖竖向振动峰值加速度均可减小。其中增加梁高方案中同时增加主次梁高度效果较好;新增次梁方案中将次梁布置在设备支座处减振加固效果明显。

含不规则跨尺度裂缝的钢筋混凝土厂房吊车梁结构性能分析

钢筋混凝土厂房吊车梁在水电站工程建设中被广泛应用,但高寒区的低温、高风速、低湿度的环境条件易使吊车梁在施工过程中产生不规则表面裂缝,严重影响该混凝土结构的安全服役。由于裂缝尺度远远小于钢筋混凝土吊车梁结构尺度,使得现有计算方法难以有效考虑不规则、小尺度裂缝的真实形态。为解决该问题,提出了一种基于真实裂缝点云的不规则跨尺度裂缝计算方法,在无裂缝网格模型的基础上,将穿过裂缝单元的节点批量投影至裂缝曲面上,建立含精细化真实裂缝的数值模型。该方法具有不改变初始单元类型、无需对裂缝模型进行网格划分的优点,比传统的几何剖分法具有更好的适用性。通过混凝土三点弯曲及楔入劈拉试验验证了该跨尺度裂缝计算方法的正确性,并将其应用至我国高寒区钢筋混凝土吊车梁结构的安全性能分析中,为吊车梁质量评估及后续修复加固提供了有力的技术支撑。

大截面型钢混凝土梁自承重平台施工技术

结合工程实际,针对变截面H型钢混凝土梁悬挑长度长,施工工期短、场地狭小的施工难题,进行相应的技术攻关。在确保施工安全及不影响下部混凝土结构施工的前提下,经过方法创新,采用自承重吊模、高空下挂操作平台及高空支模平台完成了劲性型钢混凝土梁的支模与浇筑。实践表明,由自承重吊模、下挂操作平台及高空支模平台组成的高空平台施工技术具有安全可靠、施工简便、节省工期、降低成本的优势,值得在工程中推广应用。

基于正截面承载力及挠度控制的单筋矩形截面梁设计

为精简单筋矩形截面梁的设计过程,在满足正截面承载力及挠度验算要求的基础上,推导出了当单筋矩形截面梁纵筋在经济配筋率ρ∈[0.6%,1.5%]时,用以确定梁截面高度的简化公式,进而确定了纵筋面积的直接设计方法。结果表明:该方法能主动控制截面混凝土受压区高度,保证梁的延性,不需再验算梁是否少筋或超筋。研究成果避免了繁琐的挠度验算过程,可为工程设计提供参考。

Experimental Study of the Shear Capacity of Glass Fiber Reinforced Polymer Reinforced Concrete Beam with Circular Cross Section

In order to research the shear behavior of glass fiber reinforced polymer (GFRP) reinforced concrete beam with circular cross section, based on the test results of 36 concrete beams subjected to four-point loading up to failure, the shear capacity and mechanical properties of deformation were analyzed comparatively between GFRP reinforced concrete (GFRP-RC) beams and steel reinforced concrete (steel-RC) beams. Furthermore, influencing factors of shear capacity of GFRP-RC beam with circular cross section were also investigated. The test results indicate that the failure modes of GFRP-RC and steel-RC beams are the same, but the crack patterns are slightly different. And, the shear capacity of GFRP-RC beam firstly increases with the reduction of shear span ratio, and then decreases. In addition, it was found that the influencing coefficient of GFRP on concrete increases with shear span ratio reducing.

果子沟大桥桥塔施工过程的模拟分析

果子沟大桥为大跨度钢桁梁斜拉桥,桥塔为阶梯形钢筋混凝土结构,塔高分别为209.5 m和215.5 m,共设置4道横梁,构造复杂,塔柱与横梁异步施工难度大。为确保施工过程安全、合理,采用空间有限元法模拟桥塔施工阶段,计算分析塔柱的应力和位移。结果表明:塔柱各施工阶段预偏量设置合理;斜塔柱施工过程中2道临时横撑及在梁端加顶力减小了斜塔柱根部混凝土开裂的可能,保证塔柱与横梁异步施工过程中整体斜塔柱的线形、应力和稳定性满足设计与施工要求。

浅埋大跨隧道预加固措施相似模型试验研究

以京沪高铁西渴马1号隧道为工程背景,采用室内相似模型试验研究管棚和双排小导管预加固措施的加固效果。通过分析开挖过程中不同预加固措施下围岩应力和位移的变化规律,得到以下结论,(1)在隧道轴向上,管棚和双排小导管支护起到了梁的作用,能很好地控制上方岩土体由于隧道开挖而导致的松动,且减少掌子面上方围岩应力,保证掌子面的稳定性;(2)在隧道横向上,管棚和双排小导管能与周围的岩体形成承载拱,可限制上部围岩应力释放,提高支护结构的安全性;(3)管棚的纵向梁效应要强于双排小导管,但双排小导管的横向拱效应要强于管棚。

截面高度对钢筋混凝土梁裂缝分布影响的试验研究

为建立混凝土结构裂缝验算的统一公式,通过试验研究了截面高度对钢筋混凝土简支梁裂缝分布形态、裂缝间距和裂缝宽度的影响规律。根据裂缝的产生机理、延伸发展特征和宽度变化规律提出了分型统计的原则,进行各类型裂缝数量、平均裂缝间距、平均裂缝宽度及最大裂缝宽度分布规律的分型统计分析。明确了结构设计中裂缝宽度验算对应的裂缝形态特征的物理意义,即该裂缝为在后续各级荷载作用下,因开裂截面钢筋拉应力和混凝土受拉区高度的持续增大而得以持续延伸到中和轴附近的主裂缝。提出了以纵向受拉钢筋直径为变量的有效受拉截面高度的计算方法,提出了考虑截面高度与有效配筋指数耦合影响的平均裂缝间距计算模式。

基于ANSYS的等截面连续箱梁桥腹板裂缝分析

腹板裂缝是预应力混凝土连续箱梁桥的主要病害之一,但目前相关的研究较少,为此,文中依据某等截面预应力混凝土连续箱梁桥的病害检测结果,采用有限元软件ANSYS对比了不同厚度的梁桥腹板的主拉应力,分析裂缝产生的原因,并采用外贴钢板、环氧树脂封闭等加固措施对连续箱梁桥进行加固和跟踪检测.结果表明:腹板裂缝的出现与腹板厚度及腹板所配腹筋有关,这进一步验证了腹板厚度应大于60 cm的观点;加固后腹板裂缝的宽度和长度均未出现扩展和新增现象,表明该加固方法可有效控制腹板斜裂缝的扩展,该加固方案是可行和有效的.

钢筋混凝土非正交格式地基梁有限元分析

对钢筋混凝土格式梁基础结构的计算和配筋提出了更为通用和精确的计算方法 .解决了非正交格式梁基础的计算 ,提出了更为精确的荷载修正方法 ,直接从微分方程出发 ,推导了计算任一截面内力的计算公式 ,并完成了相应的计算机程序 .经实例计算并与文献计算结果比较证明了本文方法的正确性 ,采用本文方法和相应程序可显著提高计算精度和设计效率 .

钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁裂缝宽度试验研究

根据钢纤维全轻混凝土叠浇配筋梁、钢筋混凝土梁和钢筋钢纤维全轻混凝土梁的受弯性能试验,结合裂缝分型统计分析,研究了纵向受拉钢筋配筋率和钢纤维全轻混凝土截面高度对叠浇梁正截面主要裂缝分布平均间距、平均宽度和最大宽度的影响规律,提出了钢纤维全轻混凝土配筋叠浇梁正截面裂缝计算公式。研究成果为钢纤维全轻混凝土配筋叠浇梁正常使用极限状态裂缝验算提供了计算方法。

高温下钢筋混凝土异形柱的数值分析方法

将钢筋混凝土异形柱沿高度划分为若干小段,假定每一小段内各截面的曲率线性变化,结合虚梁法和结构截面在力和温度作用下的非线性增量有限元分析方法,提出了钢筋混凝土异形柱高温下基于虚梁法的数值分析方法,同时建议了高温下每一增量步内混凝土和钢筋应力-应力应变点位置的确定方法。编制了相应的程序RCSSCF,程序考虑了轴力的二阶效应,程序的有效性得到试验结果的验证。研究表明:基于虚梁法的数值分析方法计算的耐火极限总体上略小于基于变形假定的数值分析方法计算的耐火极限。

基于ABAQUS的新型型钢混凝土梁柱节点抗震性能数值分析

针对传统型钢混凝土(SRC)柱抗震性能不足的现状,提出2种新型截面型钢混凝土柱,当新型柱与梁连接时,节点的构造措施和抗震性能并不明确。基于Abaqus工作平台,建立已完成的5个新型SRC梁柱节点试验试件的有限元模型,对其循环反复荷载作用下的受力性能进行分析,将数值计算所得滞回曲线、骨架曲线和型钢应力状态与试验结果进行对比,两者吻合较好。在此基础上,分析轴压比、混凝土强度和加载角度对节点抗震性能的影响,并建议在实际工程设计中,除了对2个主轴方向的承载力、刚度和位移限值验算外,还应考虑加载角度θ=60°时的情况。

蜂窝状钢骨混凝土十字形柱-钢梁连接节点性能

为全面探讨梁柱节点的受力性能与变形特性,进行了蜂窝状钢骨混凝土十字形柱-钢梁节点的单调加载试验研究和有限元分析,重点考察典型强、弱节点的承载能力、破坏形态以及轴压比、配箍率等主要参数对节点承载力的影响。结果表明:影响强节点承载力的主要因素是钢梁尺寸和钢材强度,影响弱节点承载力的主要因素是混凝土强度、节点区型钢腹板强度和高厚比。

体外预应力加固钢筋混凝土简支梁正截面承载力试验分析

介绍一组体外预应力加固简支梁的试验现象,分析试验梁各种相关曲线,总结体外预应力加固简支梁正截面强度的影响因素,探索影响体外预应力加固中各种因素与承载力的相互关系,最后将试验梁加固前后的承载能力进行分析比较,表现体外预应力加固简支梁的良好效应,并根据试验情况提出一些改进建议,为实际工程提供参考数据。

柱承式钢筋混凝土立筒群仓的动力特性分析

为了分析柱承式钢筋混凝土立筒群仓的动力特性,本文将其简化为支撑在半无限大弹性地基上的变截面Timoshenko梁组合体。选取组合体中性层的挠度和横截面绕中性轴的转角为基本未知函数,将其自由振动问题,通过能量原理转化为由这两个未知函数组成的常微分方程组,然后利用常微分方程求解器(ODE solver)求其数值解,得其自振频率和振型,并将数值解与相应的试验数据进行对比,以验证简化模型的正确性以及数值方法的有效性与精度。

一种矩形变截面梁的实用计算方法

矩形变截面梁的截面高度和弯矩值沿梁长是变化的．本文考虑了荷载的大小，截面宽度、材料强度等有关因素，引进新的目标函数，利用松弛变量法，推导出所需要的最大纵向配筋断面面积计算的简洁公式．