基于支护构件强度折减法的超期深基坑加固设计研究

随着城市化快速发展和土地资源的日益紧张,城市建设中深基坑工程日渐增多。而工程延期、方案变更和施工困难等导致的基坑超期服役问题也伴随出现,这不仅增加建设成本,还带来环境与安全风险。因此,实施有效的二次加固设计至关重要。依托西安某超期深基坑工程实例,采用支护构件强度折减法对锚拉桩、复合土钉墙及悬臂桩三个支护形式的断面进行加固设计,建立深基坑的有限元模型,模拟分析该深基坑加固前后的稳定性及位移。结果表明:采用支护构件强度折减法进行基坑加固设计后,数值模拟结果与实测值吻合较好,基坑的整体稳定性、水平变形及竖向变形均符合规范要求。支护构件强度折减法加固超期地基合理有效。

基于数据分解重构和AM-CRU-MLR模型的基坑变形研究与应用

为有效掌握基坑变形特性,以基坑位移变形监测成果为基础,在开展基坑变形现状特征分析基础上,利用集成经验模态和样本熵分别实现变形数据的分解、重构,以准确将其分解为真实变形项和不确定变形项,再进一步通过CRU神经网络和多元线性回归分别实现不同变形项的预处理,实现基坑变形的高精度预测,并借其结果掌握基坑变形特性。结果表明:通过数据分解、重构处理,能有效分解基坑变形数据,且较传统分解思路的优越性明显;通过AM-CRU-MLR模型预测,预测精度相对更优,充分验证了预测思路的有效性,为基坑变形特性分析提供了一定的技术支持。

堆载作用下邻近单桩响应的耦合与非耦合分析

本文介绍了两种计算堆载对邻近单桩影响的方法:目前较常用的是将土和桩的响应分开求解的非耦合方法;另一种为使用显式耦合欧拉-拉格朗日(CEL)技术建立数值分析模型。计算并比较了耦合/非耦合方法所得的桩基响应,并分析其结果差异的原因。此外,应用CEL耦合模型对堆载间距、强度、桩径进行参数敏感性分析得出:(1)堆载距离单桩越近,0~5 m深度内桩的水平位移越大,桩顶位置尤其突出。间距为1.0 B时弯矩最大值相对于间距0.5 B减小约71%、间距为1.5 B时弯矩最大值相对于间距B减小约57.3%;(2)堆载强度增加,桩身水平位移增加。堆载下沉深度为0.05 B时桩基弯矩最大值与下沉0.1 B基本一致,只是弯矩最大值点深度增加;堆载下沉深度为0.15 B时桩基弯矩最大值相对于下沉0.1 B增加约88.3%;(3)桩径由0.375 m增大到0.75 m可使桩顶位移减小82%,桩基相对弯矩(M/EI)最大值减小73%。

大体积混凝土足尺模型裂缝控制应用研究

依托某质子肿瘤治疗中心项目,采用大掺量粉煤灰降低水化热的思路、选用高性能膨胀抗裂剂配制C35补偿收缩混凝土进行大体积混凝土足尺模型试验,严格控制混凝土施工过程并监测温度和应变,取得良好的裂缝控制效果。结果表明:环境温度21~25℃、混凝土入模温度约30℃时,4.68 m×4.68 m×4.68 m足尺模型内部最高温度65.1℃、里表温差局部大于25℃;足尺模型表层温度与环境温度的温差在10℃以下时,混凝土仍处于微膨胀状态、表层应变65.9~219.6με。

混凝土曲线连续梁桥受力性能分析

随着交通事业的快速发展,混凝土曲线连续梁桥在工程中得到了广泛的应用。运用有限元分析软件ANSYS建立了跨径相同的直线连续梁桥和曲线连续梁桥模型,并对二者的力学特性进行了分析对比。结果显示:在恒载(含二期恒载)和公路-Ⅱ级荷载共同作用下,梁单元建模与实测值更为接近,而壳单元建模偏于保守,曲线连续梁桥比直线连续梁桥受力具有更明显的空间特性。动力特性分析显示,曲率半径对曲线连续梁桥与直线连续梁桥的振型和自振频率无明显影响。

不同地基处理方法对加宽培厚堤防差异沉降控制效果研究

为提高堤防的防洪能力,对已建堤防进行加宽培厚是一种常见的加固方式。堤防加宽培厚工程中新老堤防的差异沉降易引起堤身开裂等问题,因此常常需要对加宽培厚堤防的差异沉降进行控制。以深厚淤泥地基上的堤防工程为例,建立相应的有限元模型,软土层采用了修正剑桥模型,分析加宽培厚堤防的变形特性以及不同地基处理方法对堤防差异沉降的控制效果。结果表明:当不采取地基处理措施时,新堤堤顶的最大差异沉降达到34 cm,堤顶倾度为3.8%;堤防加宽培厚工程的最佳地基处理区域位于加培新堤下方;桩体复合地基和排水固结法均可减小堤顶的差异沉降,但桩体复合地基对差异沉降的控制效果更加明显;采用桩体复合地基时,最大差异沉降减少至9.2 cm,堤顶倾度为1.4%。

基于加权倾角影响线的梁桥损伤识别方法

为了利用倾角影响线进行损伤识别,由结构位移计算推导了简支梁支座处倾角影响线的解析式,提出加权倾角影响线的概念,将加权倾角影响线曲率指标作为标识量建立损伤识别理论。为了推广指标在连续梁中的应用,以两跨连续梁为例阐述了加权倾角影响线的构造方法。通过数值算例,设置多个损伤工况,对简支梁和连续梁进行损伤识别,再分析倾角测量精度对损伤识别结果的影响。结果表明:仅利用损伤后的倾角影响线信息,即可对桥梁结构进行损伤位置进行标定,指标对各个位置的损伤敏感性相同,可以对多点损伤进行有效识别,在现有的高精度倾角传感器分辨率下可以利用该指标进行损伤识别。

基于演化博弈的装配式建筑激励政策研究

装配式建筑较传统现浇建筑具有环保节能、生产效率高、节约劳动力的优势,因而政府接连出台相关政策推动其发展。本文基于演化博弈理论,从政府激励视角,探讨政府与建设单位关于装配式建筑开发的动态行为决策问题;并通过Matlab仿真分析,为有效激励建设单位主动开发装配式建筑提供依据。研究结果表明:超额收益、政策补贴、罚金对建设单位策略选择产生正向激励,而政府通过合理制定惩罚机制、合理控制监管成本、创造装配式建筑市场需求、合理制定激励政策并抓紧落实来激励建设单位开发装配式建筑。

利用粉煤灰、电石渣制备B05级加气混凝土砌块研究

电石渣代替部分石灰用于生产蒸压粉煤灰加气混凝土砌块会影响发泡效果,为此专门研制了助发泡剂(以掺量表示):氢氧化钠0.5%,硅酸钠0.1%,微硅粉0.5%。在此基础上,掺加废加气块颗粒,发挥晶种的作用,同时实现废料循环利用。结果表明:电石渣对石灰的最大替代率可达到80%。掺入不超过5%的废加气块颗粒,可有效提高加气混凝土的力学强度,制得密度520 kg/m^(3)、抗压强度3.75 MPa的加气混凝土砌块,达到B05,A3.5(优等品)等级。

九乡河闸站工程高性能混凝土配制技术

采用优选原材料、优化配合比、低用水量、低水胶比、较低的水泥用量和较大的矿物掺合料掺量的高性能混凝土配制技术,对南京市九乡河闸站工程墩墙混凝土进行设计,并利用正交设计方法对混凝土配合比进行了优化;试验结果表明:混凝土各项性能指标均达到规范对百年寿命混凝土的耐久性能要求,对百年寿命水工混凝土配制、施工具有指导意义。

考虑水温影响的多水管对垃圾土温度影响分析

垃圾土在填埋场降解过程中产生的热量会使垃圾土自身温度不断升高,而过高的温度对填埋气、衬垫系统以及垃圾填埋场的安全都会产生影响,因此填埋场现场常通过水循环对垃圾土温度进行控制。本文首先通过作用面积相等的原则对多水管梅花形和矩形排列进行简化,然后建立了考虑水温升高的多水管对垃圾土降温模型,推求模型解答,并用工程实例现场参数拟合,计算结果符合实际情况。该模型提供了计算水管降温的一种新方法。

非对称荷载基坑内支撑不动点调整系数计算方法

规范通过确定支撑不动点调整系数λ来考虑非对称荷载作用下内支撑与围护结构的受力平衡,但没有明确给出λ的计算方法,实际工程中依靠经验来选择λ可能导致设计不合理。结合规范中支撑式结构设计理论和桩(墙)支护结构位移与土压力变化规律,通过对土体和桩(墙)支护结构在小变形条件下变形、受力的合理假设,提出了非对称荷载作用下桩(墙)支护结构相对于土体移动的土压力计算方法;对非对称荷载作用下土体、内支撑与围护结构的变形、受力进行理论推导,提出了λ的定量计算方法(λ值法)。结合实际工程,将λ值法与实际监测数据对比,计算结果表明,λ值法计算内支撑弹性支点刚度系数符合工程实际,能够避免因λ取值的主观性而导致的误差。

基于FLAC 3D对抗滑桩在高速公路路堑高边坡加固中的应用

本文依据我国西南某高速公路路堑高边坡防护工程,基于有限元软件FLAC 3D对抗滑桩的桩径、桩间距和锚固深度等参数进行了研究,研究结果表明:本工程最合理的抗滑桩设计参数为:桩径为2.0m,桩间距为6.0m,锚固深度为10m。基于有限元计算结果,分别对正常工况和暴雨工况下边坡的位移场及塑性区分布规律及特征进行了研究,证明了本文设计的抗滑桩的有效性和可靠性。

基于近场动力学方法的含缺陷板Ⅰ型应力强度因子计算

针对含多缺陷板脆性断裂问题,引入非局部近场动力学理论,结合J积分计算含缺陷板Ⅰ型应力强度因子。通过含Ⅰ型单裂纹脆性板以及系列含等长双裂纹板的应力强度因子计算,验证该方法的可行性和计算精度。进一步应用于含不等长双裂纹、含孔及孔边裂纹脆性板的应力强度因子计算,验证了该方法对于计算含复杂缺陷板Ⅰ型应力强度因子的适用性,并分析了裂纹位置和长度及孔径等多缺陷板裂尖应力强度因子的影响。

沥青路面横缝发展对路面结构性能的影响研究

沥青路面随着服役年限的增加,路面横缝呈现逐年递增的趋势,在不同区间、段落内,横缝分布的密集程度不同。本研究结合相关工程,对不同横缝密集程度区间段落的路面结构性能展开研究。同时对路面横缝产生后对道路结构性能的影响(就路面裂缝产生后对道路结构性能的影响)进行试验研究。研究结果显示:沥青路面横缝周围0.3m范围内结构破坏最为严重,基层水泥稳定粒料抗疲劳性能基本丧失。

基于化学改性的铁路盐胀病害整治方法研究

为降低硫酸盐渍土的盐胀性,采用素黄土与硫酸钠粉末拌合成硫酸钠含量为2%、4%、6%的土样,分别采用100、300、500、700g/L四种不同浓度,体积为20mL氯化钙溶液对土样进行滴淋,并对滴淋前后的土样进行盐胀试验,分析其效果。试验表明:采用滴淋氯化钙溶液的方法可以有效抑制硫酸盐渍土的盐胀,并对该方法应用于实际工程的可行性进行分析。

粉煤灰混凝土裂缝损伤特性研究

通过室内试验,对不同粉煤灰掺量、不同粉煤灰粒径、不同激发剂掺量对混凝土裂缝损伤规律进行了研究。研究结果表明:粉煤灰掺量的增加可增加混凝土的初裂时间,减小混凝土裂缝宽度及裂缝损伤面积,当粉煤灰掺量超过40%后,粉煤灰掺量的增加对抑制混凝土裂缝损伤的程度有所降低;粉煤灰粒径的增大会延长混凝土的初裂时间,增大裂缝面积,粉煤灰粒径越小对减小混凝土初裂时间、裂缝损伤面积越明显;粉煤灰混凝土中激发剂掺量的增加可减小其初裂时间、增大裂缝损伤面积,但激发剂对粉煤灰混凝土的裂缝损伤的开展影响相对较小。

高温后无机聚合物混凝土柱偏心受压性能试验与应用研究

通过对无机聚合物混凝土柱进行多种高温工况下偏心受压试验,研究不同温度工况对无机聚合物混凝土柱力学性能的影响;通过承载力、轴向变形、侧向挠度等指标,得出无机聚合物混凝土柱在不同温度作用下性能的变化规律。结果表明:无机聚合物混凝土试块虽在受火400℃内存在承载力强化现象,但无机聚合物混凝土柱的承载力随受火温度升高始终呈下降的趋势,在不同高温工况下,无机聚合物混凝土柱的偏压承载力损失比例均要小于普通混凝土柱,具有优良的耐火性。

干旱区夏季施工养护方式对混凝土抗压强度的影响研究

文章模拟了夏季干旱地区施工场地的养护方式,测定了水胶比为0.36、0.40,粉煤灰掺量为30%的混凝土试件抗压强度,分析不同现场养护环境对抗压强度的影响,为实际工程项目中的混凝土施工养护与质量控制提供参考。研究结果表明:夏季施工现场养护环境下的混凝土早期抗压强度增长率较高,后期强度增长率明显低于标准养护试件;水胶比相对高时,夏季施工现场养护环境下的部分试件28d抗压强度接近或超过标准养护试件强度,而标准养护试件的长龄期内部孔结构和水化产物发展优于现场养护试件,其强度发展更符合混凝土水化硬化规律;拆模后经标准养护时间较长的试件比标准养护时间较短及全程干燥空气养护的试件强度明显提高,延长早期标准养护时间可以显著提高混凝土后期强度。

高温作用下纤维混凝土力学特性研究

通过测定普通、PVA纤维和钢纤维三种类型混凝土在20℃、200℃、400℃、600℃、800℃五个不同温度条件下的抗压、抗弯强度,研究了温度变化情况下,不同种类纤维对混凝土力学性能影响规律,分析了热力耦合作用对纤维混凝土力学特性影响的机理。研究表明:随着温度变化,三种混凝土抗压强度先升后降,而抗弯强度呈下降趋势;温度低于600℃,纤维有利于提高混凝土的抗压强度;纤维种类对混凝土的抗弯强度有不同影响;PVA纤维在抗弯性质方面对混凝土强度起弱化作用。