高温作用下轻骨料混凝土力学性能研究

由于火灾事故频发,给建筑消防领域带来严重的安全隐患,因此,建筑物的抗火设计逐渐成为结构设计中最为重要的环节。然而,针对轻骨料混凝土在高温作用下的静态和动态力学性能以及内部损伤情况的研究鲜有报道。为研究火灾高温对轻骨料(页岩陶粒)混凝土力学性能的影响,用陶粒替代部分粗骨料制备4组不同替代率参数的轻骨料混凝土,并在火灾高温至800℃的条件下对轻骨料混凝土试件分别开展抗压强度、劈裂抗拉强度试验和动态压缩性能试验,测试相应条件下试件的质量和相对动弹性模量。研究结果表明:在火灾高温作用下,轻骨料混凝土内部更加疏松,质量、抗压强度、劈裂抗拉强度和相对动弹性模量逐渐降低且随着温度的升高下降速率更快,当温度为800℃时,抗压强度和劈裂抗拉强度最大损失率分别为81.82%和69.72%;初始阶段高温作用改善了轻骨料混凝土内部微观结构,促进了火山灰及水泥的水化反应;但温度的升高使得胶凝结构内部较为疏松分散,水泥石和轻骨料的黏结强度有所降低,水泥石裂纹逐渐扩张发展,进而加剧强度的损失;从工程实际应用和火灾高温环境下轻骨料混凝土的力学性能角度考虑,建议轻骨料掺量在30%左右,当800℃高温作用时,强度损失率最低。

大直径群桩基础承载特性现场试验及数值模拟

大直径群桩基础具有承载力高的特点,在软土区大型工程基础中具有广阔的应用前景。基于某桥梁群桩基础工程的单桩现场竖向静载试验数据,运用ABAQUS试算拟合土体参数,运用所得土体参数对基桩水平荷载作用下的承载特性进行计算和分析,并对承台-群桩基础在竖向和水平荷载下的承载特性进行了研究。研究表明:当最大竖向荷载作用于承台-群桩基础时,承台最大位移为84.83 mm,按照位移控制原则计算得到群桩效应上限值为83%,下限值约为62.8%;竖向荷载作用下群桩中各桩的沉降值存在差异,中心桩最大,其次是边桩,角桩沉降最小,且随着荷载的逐渐增大,角桩与边桩和中心桩位移差量呈现出先增大后减小的变化趋势;最大水平荷载作用于承台-群桩基础时,基础水平位移水平影响范围约为1.5倍承台边长,最大影响深度约为1.5倍承台边长。桩间土体在地表以下0.5倍承台边长范围内呈现出拉-剪应力状态。对群桩在水平和竖向荷载作用下承载特性的分析及其相关结论,可为相关工程设计借鉴。