火损公路盖板通道的加固设计与施工技术研究

结合国道主干线南昌绕城公路上一盖板通道发生的火灾案例,主要开展了盖板通道的火损评价、加固设计及施工技术研究。希望研究成果能为今后公路通道、涵洞或隧道等混凝土结构的火损评价与加固设计及施工提供有利的借鉴。

基于非线性疲劳损伤的沥青路面轴载换算

为了建立沥青混合料的非线性疲劳损伤演化方程,同时为完善沥青路面的轴载换算方法,首先进行沥青混合料的配合比设计,确定矿料级配及最佳油石比,然后从损伤力学基本理论出发,定义模量衰减为其疲劳损伤参量,由此推导得到了疲劳损伤方程,并以此方程对小梁直接拉伸疲劳试验结果进行拟合,得到了模型参数和损伤随应力比的变化规律,建立了沥青路面轴载换算新方法。结果表明:沥青混合料的疲劳损伤演化具有明显的非线性,用Miner线性疲劳损伤理论来描述沥青路面疲劳损伤演化过程不合适,由此推导得到的轴载换算方法偏不安全,建立在非线性疲劳损伤演化基础上的轴载换算方法考虑了加载历史和损伤历史的影响。

考虑加载速度影响的沥青混合料疲劳方程

为了建立沥青混合料强度与疲劳行为之间的联系,通过不同加载速率下的沥青混合料直接拉伸强度试验,揭示了强度随加载速率的幂函数变化规律;基于不同加载速率下的强度值,得到了与疲劳加载速率对应的沥青混合料疲劳真实应力比;通过疲劳试验,创建了基于名义应力比和真实应力比的沥青混合料疲劳方程,基于名义应力比的疲劳方程后延后与横坐标的交点远比1大,不具有后延性,而基于真实应力比的疲劳方程可以后延到疲劳寿命为1的强度破坏点,统一了强度破坏与疲劳破坏行为;据此推导了沥青路面抗拉强度结构系数计算新方法;研究结果可为我国公路沥青路面设计规范的修订提供理论依据。

矿物掺合料对水泥砂浆性能影响试验研究

为了研究粉煤灰、矿粉、硅灰、微珠超细粉煤灰4种矿物掺合料对水泥砂浆流动性、强度与收缩性能的影响。选定4%、7%、10%等3种掺量水平,采用四因素三水平的正交试验方法进行试验,对试验数据进行极差分析,研究4种矿物掺合料对各项性能的影响规律。研究结果表明:在掺量范围内,4种矿物掺合料均能改善水泥砂浆流动性能,其中微珠超细粉煤灰为最显著影响因素;粉煤灰对水泥砂浆7d龄期与28d龄期的抗压强度、抗折强度均有负面影响,且掺量越大,影响越明显;硅灰与矿粉随着掺量的增加,7d强度随之减少,而28d强度随之增加,微珠超细粉煤灰的7%掺量为提升水泥砂浆早期强度的最优掺量;除硅灰外,另3种矿物掺合料掺量越大,改善水泥砂浆收缩变形效果越好,因此在改善水泥砂浆收缩性能方面,4%的硅灰、10%的粉煤灰、10%的矿粉、10%的微珠超细粉煤灰复掺效果最佳。