基于工程监测和数值模拟的混凝土竖向施工缝约束程度研究

对存在竖向施工缝的某厂房顶板和隧道叠合墙结构进行了温度、应变监测和数值模拟。结果表明:顶板和叠合墙在靠近竖向施工缝处的变形均受到显著约束,但其应变峰值和单位温度变形均比靠近水平施工缝处的大;在数值模拟时,将水平施工缝以下底部侧墙和底板的旧混凝土弹性模量均取为实测值,将竖向施工缝一侧的先浇顶板和地连墙的混凝土弹性模量分别取为实测值的25%和50%左右,可使应变计算值与监测值的误差较低;在混凝土抗裂性评估计算中,应考虑对竖向施工缝处旧混凝土的弹性模量进行适当折减。

船闸等薄壁结构长间歇后温控防裂措施研究

船闸闸墙浇筑与底板之间必然存在长间歇期。对于大体积混凝土而言,长间歇是导致新浇混凝土开裂的主要内因之一。基于上述问题,结合船闸长间歇浇筑特征及结构特征,仿真分析探索了导致闸墙新浇混凝土裂缝产生的主要原因。混凝土浇筑的长间歇期会增大约束力,产生新老混凝土温差,从而导致温度应力超标诱发竖向裂缝。在上述分析结果的基础上,进一步分析降低新浇混凝土温度应力的关键措施,提出分层分块浇筑的建议。

高温后新老混凝土粘结的劈拉强度试验研究

通过对新老混凝土粘结试件在高温后进行劈拉试验 ,分析高温后粘结强度的变化及与粗糙度的关系 ,并同常温下的粘结强度进行分析比较 ,阐明了高温后粘结强度下降的机理。

新旧公路桥涵规范梯度温度对箱梁影响

《公路桥涵设计通用规范JTGD60—2004》对《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTJ023—85》中的梯度温度进行完善.《公路桥涵设计通用规范JTGD60—2015》增加了有关横向温度梯度作用的规定.为研究新旧规范梯度温度对宽箱梁结构的影响,以一座3跨连续宽箱梁为例,采用ANSYS13.0有限元分析软件为计算工具,对结构进行温度应力分析.计算结果显示:2004年规范和2015年规范定义的梯度温度对结构影响规律基本相同;2004年规范和2015年规范较1985年规范温度效应差异较大;2015年规范较其他规范对箱梁底板影响差异比顶板影响差异大.

编组站轨枕埋入式无砟轨道裂缝稳定性评估及轨枕松动修复研究

针对编组站驼峰缓行器前端的轨枕埋入式无砟轨道新旧混凝土界面开裂问题,基于断裂力学理论建立了轨枕边缘道床板裂缝稳定性计算模型。通过轨枕周边裂缝处的应力强度因子评价了裂缝稳定性;提出了裂缝修复材料的合理参数取值,并验证了有效性和可行性。结果表明:温度荷载是影响埋入式轨枕周边裂缝稳定性的主要因素,降温幅度越大,轨枕周围道床板的容许初始裂缝深度越小,轨枕越容易松动;为有效限制修复后裂缝的扩展,采用环氧树脂混凝土对编组站缓行器前端无砟轨道的轨枕松动病害进行修复时,应在环境温度15℃左右的春秋季节进行修复工作,修复层厚度在40 mm左右为宜。

温度对新旧混凝土粘结面剪切变形的影响

通过大量新旧混凝土粘结试件在高温后的剪切试验,研究了温度(常温到900℃)、冷却方式和粗糙度等主要因素对新旧混凝土粘结面剪切变形的影响,给出了相应的粘结面剪切滑移曲线,阐明了影响机理,为新旧混凝土粘结的数值模拟计算提供了参考。

青县气象站迁站对比观测数据分析

利用2011年青县国家一般气象站新旧站的气温、相对湿度、风、深层地温等资料,对青县气象站迁站观测资料进行统计对比分析。结果表明,由于新旧站址周围环境不同、下垫面性质不同,造成观测数据有一定差异。新旧站月平均气温差值为-0.2～0.2℃,月平均最高气温差值为-0.4～0.4℃,月平均最低气温差值为-0.4～0℃,月极端最高气温差值为-0.6～0.9℃,月极端最低气温差值为-1.9～0.9℃,年平均气温、年平均最高气温新旧站均相同,年平均最低气温新站略低于旧站;年极端最高气温新站高于旧站,年极端最低气温新站明显低于旧站。新旧站月平均相对湿度差值为-1%～5%,月最小相对湿度差值为-3%～3%,年最小相对湿度新站高于旧站。新旧站月2 min平均风速差值为0.5～1.2 m/s,月最大风速差值为2.5～3.7 m/s,月极大风速差值为1.3～5.1 m/s,年最大风速、年极大风速新站均比旧站偏大;年最多风向新站为SSW,而旧站为SW且年风向频率新站小于旧站。新旧站40 cm地温月平均差值为-1.3～1.9℃,80 cm地温月平均差值为-1.2～1.9℃,160 cm地温月平均差值为-2.0～1.8℃,320 cm地温月平均差值为-0.5～0.8℃,各深层地温年平均温度新站均高于旧站。

钢管混凝土系杆拱桥拱脚裂缝产生机理研究进展

针对钢管混凝土系杆拱桥拱脚部位裂缝开展的机理研究,多是侧重于研究混凝土本身性质的影响。目前也无指导如何在系杆拱桥拱脚施工中避免裂缝产生的规范。在简明回顾系杆拱桥拱脚部位裂缝产生机理研究成果的基础上,指出了今后的研究方向,包括:利用有限元软件,分析拱脚的应力分布,找出应力最大的部位,对裂缝可能开展的部位进行预测;在现有规范中,拱桥的本构关系是将钢管混凝土一体考虑,忽略了钢材与混凝土热膨胀系数不同等客观因素,在拱脚部位应当找出一种新型的本构关系,区别于桥梁整体单独考虑;考虑太阳光照等因素造成的内部温差形成的温度应力,研究温度变化对裂缝开展产生的影响;从材料特性方面着手,研究混凝土收缩及徐变产生的影响。

太湖隧道敞开段侧墙混凝土裂缝控制技术

针对大尺度隧道侧墙受混凝土不同步收缩应力引起的开裂问题,通过有限元仿真计算分析等方法,研究利用缩小隧道侧墙和底板之间混凝土温差以降低侧墙混凝土开裂风险的技术措施,并在太湖隧道敞开段混凝土施工中进行应用。结果表明:提出的新老混凝土温度场自平衡系统,即利用后浇筑侧墙混凝土自身水化热通过水管联通加热下部先浇筑底板混凝土,及其他温度控制技术,在夏季高温35℃左右时,可将侧墙混凝土最高温度降低至55以内;底板混凝土温度提高至40℃以上;侧墙和底板结合面温差降低至6℃以内;侧墙最大收缩应变控制在120×0^(-6)之内;无裂缝产生。

万家口子拱坝新老混凝土结合面温度应力分析

以万家口子拱坝河床处4号坝体为研究对象,采用三维瞬态有限元法分析新老混凝土结合面部位的温度应力,提出新老混凝土结合面的配筋建议,以保证大坝结构的稳定可靠。

现浇隧道裂缝控制大尺寸模型试验研究

针对太湖隧道主体结构混凝土不同步收缩和温度裂缝问题,提出不同步浇筑混凝土温度场自平衡系统技术方案,设计长×宽×高=10 m×5.1 m×6.65 m的大尺寸抗裂模型,采用有限元仿真计算结合温度应变监测研究其控裂效果。研究表明:提出的新老混凝土温度场自平衡系统,即利用后浇筑混凝土结构自身水化热通过水管联通加热先浇筑混凝土,在高温30~38℃环境下,使得模型侧墙混凝土温峰值降至46.6℃,绝热温升值降为19℃;底板温度升至39.0℃;新老混凝土结合面最大温差降至4.6℃,最大内表温差降至10.1℃;30 d内侧墙整体应变区域为(-60~180)με;持续监测6个月,仅1条长1.6 m、宽0.15 mm的裂缝产生;开裂风险大幅度降低。

基于ANSYS的地铁车站大体积混凝土侧墙裂纹机理分析

针对地铁车站大体积混凝土侧墙施工中出现的裂纹问题,借助有限元软件,对大体积混凝土侧墙进行了温度应力分析,并探讨了裂纹成因与规律.在考虑新老混凝土界面层热膨胀率变化的基础上,利用弹簧单元模拟了混凝土侧墙边界上的约束作用,并通过选取不同的边界约束强度和温度荷载等参数,对混凝土侧墙温度应力进行了参数化分析.研究结果表明:侧墙的温度应力分布规律能较好地反映厦门地铁站侧墙的裂纹分布规律和成因,侧墙端部的裂缝与温度作用下侧墙端部较大的剪应力或第一主应力有关,侧墙中部的竖直裂缝与温度作用下侧墙中部较大的X方向正拉应力有关.适当增强侧墙与地连墙的约束强度,同时减弱侧墙与底部基础间的约束作用,对控制侧墙底部裂缝的发展较为有利.侧墙与地连墙间后浇筑混凝土产生的水化热减缓了侧墙的降温收缩,能适当降低侧墙底部的拉应力.

浅析水泥新标准及其在公路工程中的应用

通过对水泥新标准、混凝土配合比设计新规程修订内容的分析 ,结合公路工程着重指出了新、旧标准的主要差异点和工作实际中应注意的事项 。