自然老化服役后板式橡胶支座摩擦滑移性能试验研究

为了解自然老化服役后板式橡胶支座的摩擦滑移性能,取实际桥梁中服役10年的7个板式橡胶支座进行摩擦滑移试验,分析不同竖向压应力下支座摩擦滑移规律,研究自然老化板式橡胶支座的水平弹性刚度、摩擦系数及耗能能力等,并对比人工热老化支座的相关性能。结果表明:相同服役年限的自然老化板式橡胶支座老化程度并不相同;自然老化板式橡胶支座摩擦系数随着竖向压应力的增大而减小,水平弹性刚度随着竖向压应力的增大而增大;压剪作用对老化板式橡胶支座的耗能能力影响较小,但需要注意累积的摩擦滑移会使支座耗能能力降低。自然老化板式橡胶支座(试验值)相较于未老化支座(理论值)的表面摩擦系数有所降低,但水平弹性刚度明显增大;自然老化板式橡胶支座水平弹性刚度增大幅度远高于人工热老化的板式橡胶支座,人工热老化研究严重低估了自然老化对板式橡胶支座的危害。

高速列车行驶速度对隧道壁面气动压力影响的数值模拟

壁面气动压力长期循环作用是高速铁路隧道衬砌掉块的重要诱因,为研究高速列车行驶速度对壁面气动压力基本特征的影响规律,采用三维数值仿真模拟对隧道典型位置(入口段、洞身段以及出口段)壁面气动压力进行研究。结果表明:列车车头经过使得监测横断面气动压力差异性增强,表现出显著的三维特征。隧道入口段气动压力三维特征主要受压缩空气所占体积大小以及与隧道入口之间距离的影响,气动压力三维特征随着进入隧道入口距离的增加而减弱,并逐渐向一维特征转变。列车车头驶入隧道入口后,车尾驶出隧道出口前,洞身段不同测点位置的气动压力正峰值主要受车头进入隧道入口诱发压缩波的影响,纵轴中断面测点气动压力负峰值与峰峰值大于洞口段。车尾驶出隧道出口后,出口段测点气动压力负峰值大于入口段,正峰值小于入口段。隧道出口段气动压力三维特征与入口段相似,但列车行驶速度以及测点与隧道出口之间距离对气动压力三维特征的影响机制更为复杂。

混凝土自修复微胶囊壁材的研究现状与进展

随着混凝土自修复微胶囊的发展,囊壁材料的研究取得了较显著的成果。囊壁材料对微胶囊在混凝土中的存活时间和触发效率都有较大的影响,不同类型的囊壁材料对应不同的自修复触发方式。本文根据触发方式将囊壁材料分为物理触发型和化学触发型两类,综合评述了混凝土自修复微胶囊壁材的研究现状与进展;列举了不同触发原理的壁材,并从多角度分析其优缺点;着重介绍了pH和离子触发机理,分析了化学触发优势和应用前景;最后总结并展望了混凝土自修复微胶囊壁材的发展方向,以期为微胶囊壁材研究提供相关参考。

非饱和混凝土氯离子传输细观研究

为研究非饱水状态混凝土中氯离子的侵蚀问题,根据混凝土在干湿循环过程中的水分迁移特点,考虑混凝土中氯离子传输的影响因素,推导出非饱水状态下水分-氯离子传输的对流-扩散耦合方程.融合氯离子侵蚀数值模型与细观随机混凝土模型,总结得到了非饱水混凝土中氯离子传输的一般规律.研究结果表明:受骨料的影响,物质传输路径和含量梯度方向变得复杂;混凝土骨料对氯离子含量有较大的影响,且氯离子含量分布存在聚聚效应;不同于混凝土表层,由于对流和扩散的共同作用,靠近内部区域的氯离子含量在湿润过程中上升,在干燥过程中下降,湿润过程中骨料周围的氯离子含量聚聚效应更加显著.文中成果可为研究非饱水状态混凝土中氯离子的传输机理提供参考.

大跨径桥梁拉吊索外防护材料主要种类及典型病害分析

本文通过对国内十余座大跨径悬索桥、斜拉桥进行现场查看,对其主缆及拉吊索外防护主要种类及典型病害形式进行分析归纳总结,并对其成因进行了简要分析,同时对拉吊索外防护材料的使用寿命影响因素进行了深入的分析。

石膏质岩隧道新置换衬砌结构受力特征研究

为分析石膏质岩隧道衬砌结构置换施工后的受力特征,依托杜公岭隧道病害处治工程实例,在隧道病害处治施工阶段和运营阶段对6个不同病害现象的典型断面新置换衬砌结构的初期支护变形、初期支护钢架应力、初期支护-围岩接触压力、初期支护-二次衬砌接触压力等进行为期2.5年的现场测试。测试结果表明:在新置换初期支护单独承载的3~5个月时间内,初期支护的变形速率和变形量均较小,其中5个测试断面的拱顶沉降和周边收敛量最大,其分别为6.8,6.4mm;新置换初期支护钢架应力较小并且在二衬浇筑后较短时间就达到稳定状态,其中64处测点(总计72处)应力小于100MPa;边墙芯样发现石膏、硬石膏成分的断面在二次衬砌浇筑后的26个月内,其边墙或拱顶测点的初期支护-围岩接触压力和初期支护-二次衬砌接触压力仍有明显变化,其中个别测点经过10~20个月才能达到峰值,另有个别测点在3~8个月到达峰值后受干湿交替环境影响会出现变化;综合分析认为,杜公岭隧道衬砌结构主要受到围岩中硬石膏的膨胀作用,石膏的吸水软化作用不明显,其围岩压力具有缓慢发展的特点,新置换二次衬砌承担了主要的围岩压力,新置换初期支护安全性较高;建议石膏质岩地层隧道二次衬砌不宜过早施作或者初期支护与二次衬砌间设置缓冲变形层,以充分发挥初期支护的承载力、减小二次衬砌承担的围岩压力。

预制节段箱梁表层耐久性能增强技术研究

针对预制节段拼装箱梁表层耐久性问题,开展混凝土主动式防护技术研究。通过将透水模板布和混凝土渗透材料相结合,利用渗透材料在混凝土硬化前渗入混凝土,使表层部分厚度更加密实,形成构件表层主动防护措施。通过预制节段拼装箱梁表层耐久性能增强室内试验,验证了该技术的可行性。

强降雨下岩溶隧道衬砌结构受力特征分析

为掌握强降雨条件下岩溶隧道衬砌结构受力特征,分别采用现场测试与数值分析法分析岩溶隧道衬砌水压与力学响应待征。其中,针对依托隧道运营期间15个月的衬砌水压测试数据,着重分析了3次降雨后的衬砌水压升降总历时、水压升高时间、达到峰值时间、消散时间、水压分布形式、水压峰值等水压特征指标;针对单处承压状态、多处承压状态、水压范围扩大状态等3种荷载状态的12种荷载工况,建立隧道荷载-结构模型计算分析隧道衬砌结构的轴力、弯矩和安全系数变化情况。研究结果表明:2个测试断面的衬砌水压峰值可相差约1.83倍,水压升降总历时分别为20~57 h和4~9 h,均基本符合水压峰值越大的部位开始升高的时间越早、达到峰值时间越早、水压消散的时间越晚的规律;在降雨全过程中,隧道衬砌水压分布形式表现为偏压→较均匀分布→偏压的“三阶段”时空规律,并且水压峰值主要出现在较均匀分布时;不同水压荷载状态下衬砌结构的安全系数排序为:多处承压状态>单处承压状态>水压范围扩大状态;当隧道衬砌水压极大和大时衬砌结构任一部位均可能破坏,水压较大时衬砌结构主要为拱腰和拱脚破坏。该研究成果可为强降雨区岩溶隧道衬砌结构设计、土建结构检查和病害处治设计等提供参考。

短线预制拼装节段箱梁徐变时效分析

为研究短线预制拼装节段箱梁徐变时效分析问题,基于三种最为广泛应用的混凝土收缩与徐变预测模型,通过预测模型对比分析,选择最优的混凝土收缩模型和徐变理论用于混凝土箱梁时变效应耦合作用本构模型建立。研究建议在满足现行公路桥规要求的基础上,节段预制混凝土箱梁的徐变预测计算应首选B3模型。