钢衬钢纤维自应力混凝土压力管道抗裂性能研究

钢纤维自应力混凝土是一种具有很高抗拉强度的新型结构材料，将其应用到水电站钢衬钢筋混凝土压力管道中，可以明显地改善管道的抗裂能力．通过一系列大比尺管道试验，对比了钢衬钢筋混凝土压力管道、钢衬钢纤维混凝土压力管道，钢衬钢纤维自应力混凝土压力管道抗裂性能．试验结果表明。钢纤维自应力混凝土能够明显地提高压力管道的抗裂承载力．依据试验结果并结合理论推导，给出了钢衬钢纤维自应力混凝土压力管道开裂荷载的计算公式．     

配筋混凝土轴拉试验方法及装置研究

基于钢衬钢筋混凝土压力管道的受力特性,提出对配筋混凝土进行轴拉试验研究;对试验研究方法和装置进行了设计。分别从试件设计、试验装置、原材料处理、数据的采集与处理这几个方面做了研究与探讨。在配筋混凝土轴拉试验的基础上,提出通过分离钢筋和混凝土所承担的荷载,从而得到得到适用于钢衬钢筋混凝土压力管道外包混凝土的拉伸应力-应变全曲线。     

坝下游面钢衬钢筋混凝土管非线性有限元分析

采用解析法对某水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道进行初步设计，确定了钢衬厚度和钢筋配置，对其进行整体三维非线性有限元分析，着重研究了在设计荷载作用下，钢衬和钢筋的应力状态以及管周混凝土的开裂特征．采用将非线性有限元分析与规范解析法相结合的方法，先根据非线性有限元计算的结果，分析得到钢衬钢筋混凝土管的钢筋应力，再将其代入规范解析公式，计算出结构的裂缝宽度，并最终提出了满足结构限裂要求的配筋方案．     

大坝背管混凝土裂缝全局优化网络的预测研究

基于人工神经网络的全局优化方法的基本理论,对钢衬钢筋混凝土压力管道外包混凝土结构裂缝预测进行了研究,提出了基于神经网络的管道混凝土裂缝预测模型.并重点研究了水头的变化对压力管道混凝土最大裂缝宽度的影响,最后对三峡电站压力管道混凝土结构裂缝进行了预测.     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝计算公式研究

分析了用现有计算公式计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的计算值与实测值的符合程度,建立了精确度较高的计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的半理论半经验公式.     

钢衬钢筋混凝土压力钢管的非线性分析

本文先介绍水电站钢衬钢筋混凝土压力钢管工程实例,接着论述了钢衬钢筋混凝土压力管道的作用机理和非线性分析的必要性,最后阐述了钢衬钢筋混凝土压力管道非线性分析在ANSYS的实现方法.     

分布裂缝对坝后压力管道动力特性的影响

应用分布裂缝模型的动弹模理论，研究布置在坝体下游面的钢衬钢筋 混凝土联合作用压力管道的动力特性．首次对坝后钢衬钢筋混凝土管道在 外包混凝土开裂前后的自振特性及动力响应进行了分析比较，为实际工程 设计提供了依据．     

超高水头双钢衬钢筋混凝土引水压力管道的优化设计

针对单纯采用压力钢管或内钢衬外包钢筋混凝土管道形式都难以适应超高水头的技术难题,文中提出了双钢衬钢筋混凝土压力管道的结构型式,能使这一问题得到较为合理有效的解决,同时对今后类似工程也有很好的参考价值．由于该结构配置的钢材较多,受力复杂,故此,如何充分利用钢材的强度,减少用钢量成为至关重要的问题．文中正是适应这种要求,分别对不同超高水头作用下压力管道进行优化设计,得到相应的结构优化模型．并对弹性优化模型和弹塑性优化模型进行比较,从而显示出混凝土开裂对钢材的最优配置的影响．     

钢衬钢筋混凝土压力管道温度应力研究

对钢衬钢筋混凝土压力管道进行结构计算时，温度应力的影响是不容忽视的．在变截面固定端超静定拱模型的基础上，运用结构力学弹性中心法推导了温度应力的计算公式，可为工程设计人员提供参考依据．     

大坝背管裂缝宽度计算公式的改进

指出了用现有裂缝理论计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的局限性.进一步完善了"外部管壁”的力学模型,并据此导出了精确度更高的半理论半经验公式,该公式考虑了混凝土保护层内外的裂缝宽度差异.最后给出了算例.     

埋藏式钢管的抗外压稳定研究

应用壳体稳定理论结合某一工程实例研究了圆形加劲环式钢管和锚筋式钢管的抗外压稳定问题。首先分析了非对称外压对失稳荷载的影响;其次根据壳体稳定分析结果对锚筋式和加劲环式钢管的失稳形态和影响因素进行了分析,并对现有计算公式进行了评述。结果表明,对锚筋式和加筋环式钢管采用本文提出的按壳体稳定理论建立的有限元计算公式是可靠合理的。     

钢纤维混凝土增强作用及在软岩巷道支护中的应用

为了更好的利用钢纤维混凝土进行软岩巷道支护,在实验室对不同钢纤维掺量的混凝土进行了力学性能对比实验,利用FLAC3D对软岩巷道钢纤维混凝土锚喷支护进行了数值模拟.提出了钢纤维混凝土与基岩粘结面间的强粘结力是钢纤维混凝土具有增强作用的主要原因,根据数值模拟结果,提出了合理的支护方案.并结合工程实际,得出了1%掺量的钢纤维混凝土在软岩巷道支护中既经济又合理.该支护方案在马路坪矿-650中段运输大巷的试验获得成功并取得了良好的技术经济效益.     

钢筋钢纤维混凝土深梁受剪承载力的试验研究

通过16根加入钢纤维的钢筋混凝土深梁的试验研究,探讨钢纤维体积率、剪跨比、纵筋配筋率等因素对钢筋钢纤维混凝土深梁斜截面受剪承载力的影响,提出了与钢筋混凝土深梁相衔接的钢筋钢纤维混凝土深梁斜截面受剪承载力的统一计算方法。     

钢纤维和钢丝网混凝土的研究及工程应用

根据线弹性断裂力学原理 ,纤维的作用相当于在裂纹面上加上了闭合力 ,当这种闭合力在裂尖附近时 ,其作用在于极大地降低了裂纹的应力强度因子 ,这便是纤维增强混凝土抗裂性能极大提高的原因。钢丝网混凝土是钢纤维混凝土在工程中应用的纵深发展。由长细钢丝编织成方格网增强混凝土 ,可以在方向性上弥补短钢纤维乱向掺与的不足。结合连续梁的修补说明钢纤维和钢丝网混凝土的特性     

加筋微型钢管桩配筋优化及受力特征

为了节约加筋钢管抗滑桩的建造成本,缩短施工周期,本文通过理论推导,在达到相同抗滑效果的同时,对钢筋的布置角度进行优化设计。根据工程实例从钢管规格型号以及混凝土强度等级等因素,探讨了最优的材料组合和配筋角度,并通过数值模拟验证,研究了加筋钢管抗滑桩优化配筋后的受力特征以及钢管、钢筋和混凝土在抵抗滑坡推力过程中的抗剪分担比。结果表明：(1)从理论推导的过程来看,钢管直径和钢管厚度对配筋影响最大,本文所提出最优配筋公式相比较常规圆形抗滑桩配筋公式节约钢材约60%;(2)通过数值模拟可以得出,加筋钢管抗滑桩配筋之后抗滑能力相比较未配钢筋提高约20%;(3)优化配筋相对于常规配筋滑坡治理效果差距不大,但是节约钢筋约60.37%,更加符合经济效益,说明优化配筋更加符合工程经济价值;(4)优化配筋之后单根钢筋所承受应力比常规配筋提高约50%,将钢筋自身受力特性发挥更加充分。综上,本文的研究成果可以进一步节约实际工程的建造成本,具有实际的工程参考价值。     

哑铃型钢纤维粉煤灰混凝土的弯曲疲劳特性

混凝土的弯曲疲劳性能是钢纤维混凝土的主要力学性能.用4点加载方法重点研究了全掺钢纤维混凝土梁和底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能.研究证明:底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳强度比素混凝土提高15.7％;当应力水平为0.90时,全掺钢纤维(体积分数为1.0％)混凝土梁弯曲疲劳寿命是素混凝土22.47倍,底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳寿命是素混凝土的29.O1倍.即底层撒布较长钢纤维的聚丙烯腈纤维混凝土梁的弯曲疲劳性能比单独撒布一层钢纤维或单独采用聚丙烯腈纤维来增强混凝土效果更加显著.对于道路及机场跑道采用这一结构形式比较理想.表7,参9.     

钢筋钢纤维砼受弯构件正截面界限配筋率分析

讨论了钢纤维的掺入对砼受压本构关系的影响，确立了常用范围内简化的钢纤维砼受压力－应变关系数学表达式以及相应的等效应力图形，进一步分析了钢纤维的掺入对钢筋砼受弯构件界限相对受压区高度、最大配筋率和最小配筋率的影响。