钢管超高强混凝土受弯力学性能试验研究

以官盛渠江大桥为依托,通过3组共6个受弯试件的模型试验,探讨钢管超高强混凝土(抗压强度f_(cu)=80.3~115.2MPa)的受弯力学性能,研究混凝土强度对钢管超高强混凝土的抗弯承载力、变形特征与失效模式的影响。试验结果表明:钢管超高强混凝土的受弯破坏模式与普通钢管混凝土相同,主要为挠度过大而失效,呈整体弯曲破坏,受压区有局部鼓屈;试件进入屈服阶段后,承载力降低较少,具有很好的弯曲延性性能;管内混凝土主要对钢管提供横向约束,避免钢管过早受弯压陷屈曲;在截面含钢率一定时,管内混凝土强度增长对钢管超高强混凝土受弯构件的受弯破坏模式、承载力与延性性能的影响较小。

高程泵送低收缩高抗裂钢管外包混凝土制备研究

为满足金阳河特大桥钢管外包混凝土高程泵送低与收缩高抗裂要求,保障施工质量与结构长期耐久性。通过利用旋转黏度仪和平板开裂法与接触法研究了配合比参数、减缩剂、钢纤维与聚丙烯腈纤维对混凝土泵送、开裂、收缩性能的影响。结果表明:减缩剂与纤维均能提升混凝土抗裂等级、降低混凝土干燥收缩率。采用减缩剂制备出的低收缩高抗裂混凝土,90 d总收缩率为75×10^(-6),抗裂等级达到I级,其浆体黏度值为840 MPa·s,在实际工程应用时,工作性能良好,能满足泵送要求,完工后未发现裂缝。

高强预填集料混凝土灌浆料制备与灌注效果评价

预填集料混凝土是在模板内预铺粗集料,然后注入灌浆料填充集料间隙而形成的一种新型混凝土。作为预填集料混凝土的重要组成部分,灌浆料的性能与灌注质量直接影响预填集料混凝土的整体性能,但现有灌浆料因流动度或强度不足,难以满足高强预填集料混凝土的灌注要求。设计正交试验,探究了水胶比、胶砂比和胶凝材料体系对灌浆料工作性能与力学性能的影响规律,提出高强大流态灌浆料的制备方法,并采用重力灌注和泵送灌注进行了预填集料混凝土模拟灌注试验,从试件外观质量、灌注密实度和抗压强度等方面验证了灌浆料的灌注效果。结果表明:水胶比是影响灌浆料综合性能的主要因素,胶砂比主要影响灌浆料的流动性,双掺粉煤灰和硅灰可以协同提升灌浆料的工作性能与力学性能。高强预填集料混凝土采用泵送灌注效果优于重力灌注,相同条件下泵送灌注可达到更高密实度,但利用净浆或流动度较高的砂浆作为灌浆料时,重力灌注法也能达到较好密实灌注效果。采用0.3水胶比、双掺15%的粉煤灰和4%的硅灰,制备出流动度值为35 s的净浆,其28 d抗压强度为70.9 MPa,密实灌注的预填集料混凝土28 d抗压强度可达96.8 MPa。

预填集料高强混凝土抗压强度影响因素研究

当前工程应用的预填集料混凝土其集料粒径大且组成单一,混凝土强度偏低,应用范围受限。为提高预填集料混凝土抗压强度,本文试验研究制备方式、浆体材料类型、粗集料级配组成等对预填集料混凝土抗压强度的影响。结果表明:分层填筑、振动灌浆比自填充灌浆更有利于提高预填集料混凝土抗压强度;粗集料堆积程度越紧密、空隙率越小,预填集料混凝土的抗压强度越高;采用高流动性砂浆为灌浆料比用净浆为灌浆料制备的预填集料混凝土强度高;利用非连续级配粗集料(10~20 mm∶20~25 mm=2∶8,空隙率37.0%)与高强高流动性砂浆(流动度330 mm、28 d抗压强度72.2 MPa),一次振动成型可制备出28 d抗压强度达69.4 MPa的预填集料高强混凝土。

预填集料混凝土研究

PAC粗集料含量高,胶材用量省,体积稳定性与耐久性好。但灌浆工艺与灌注密实度,灌浆料的工作性能、力学性能与体积稳定性,粗集料的级配组成与空隙率等诸多因素都可能影响PAC的微观结构与宏观力学性能。为了解PAC的研究与工程应用现状,梳理了PAC的发展与应用历程,分析了现行施工工艺与制备方法特点,总结了灌浆料和集料特性对PAC的影响,探讨了PAC研究与应用存在的问题及其发展趋势。

自密实补偿收缩高强钢管混凝土的制备及应用

为解决高强钢管混凝土组合结构高墩的主管内高抛混凝土与大流动性、低收缩协同提升的难题,研究了胶凝材料组成体系、骨料母岩强度对混凝土工作性和力学性能的影响,探究了膨胀剂掺量对混凝土体积稳定性的影响,并通过SEM分析了高强钢管混凝土的微观结构。结果表明:硅灰与粉煤灰微珠复掺能有效降低混凝土的黏度;母岩强度较高的玄武岩能保证后期强度稳定增长;掺35 kg/m^(3)的膨胀剂能保证混凝土的体积稳定性;微观结构显示混凝土具有致密的结构、饱满的界面过渡区。掺硅灰、粉煤灰微珠与适量膨胀剂,利用玄武岩碎石能制备性能优异的自密实补偿收缩高强混凝土,并将其成功应用于四川凉山金阳河特大桥组合结构桥墩。

零号块联结对连续刚构桥抗震性能的影响分析

通过对一座(95+180+180+95) m跨径高墩连续刚构桥的有限元分析,研究了在连续刚构桥左右幅零号块之间设置不同刚度的联结构造对主梁、主墩及桩基地震响应的影响规律。分析发现,在连续刚构桥左右幅主梁零号块之间增设联结构造是一种能提高高墩大跨连续刚构桥主墩及基础抗震性能的有效措施,并可通过调整联结构造的刚度来调节桥梁各个构件在不同受力方向上的地震响应。