改善超长混凝土结构开裂的技术措施

超长混凝土结构由于材料、形状的特点和外界环境的影响,会产生温度收缩裂缝,降低结构的耐久性和整体性.超长混凝土结构的设计和施工中可以采取设置后浇带、采用微膨胀-补偿收缩混凝土或设计无粘结预应力混凝士结构来防止温度收缩裂缝的产生.     

谈超长混凝土结构防开裂设计

本文考虑到温度收缩裂缝产生的原因和特点,一般在超长混凝土结构的设计和施工中可以采取以下几种方法来防止温度收缩裂缝的产生。     

超长混凝土结构变形裂缝的成因及其在设计中的控制

在地面混凝土结构工程中,裂缝是一个不可避免的通病,由此产生的各种工程质量问题屡见不鲜。特别是超长混凝土结构的裂缝问题成为一个普遍的技术难题。在大量工程实践和实验研究的基础上,概述了超长混凝土结构裂缝的成因,提出了防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝的设计建议。     

超长混凝土结构的无缝设计与施工

利用膨胀混凝土在结构中产生一定的预压应力来抵抗混凝土收缩变形产生的拉应力,从而防止或减小超长混凝土结构在施工阶段,由于温度的变化产生较大的温度应力引起的收缩裂缝,通过合理布置膨胀加强带以取代后浇带,从而达到连续浇筑的目的。结合具体工程,介绍了超长混凝土的无缝设计与施工的具体应用。     

某商务中心地下广场超长结构温度应力分析

温度应力是超长混凝土结构产生裂缝的主要因素,也是设计需要解决的主要问题。应用有限元计算软件SAP2000对某商务中心地下广场超长结构温度应力,分析了地下混凝土结构从施工到正常使用全过程中可能受到的温度荷载类型,并将混凝土自身收缩效应等效为温度荷载;用线性分布法计算作用在建筑物上的各类温度荷载,制定了超长结构温度作用计算工况。在此基础上,得到此商务中心地下广场在最不利温度工况下的温度应力场。分析结果表明,地下广场超长结构的温度计算模型,可以为相似工程的施工图设计起到一定的指导作用。     

防止和减轻超长混凝土结构温度收缩裂缝的设计建议

根据具体工程设计实践和体会,注重结构概念设计,简要分析了温度收缩裂缝的基本特点,重点介绍了对超长混凝土结构如何有效设置后浇带及其它一些控制和抵抗温度收缩应力的具体设计措施。     

如何减轻混凝土结构产生裂缝的设计

根据具体工程设计实践和体会,注重结构概念设计,简要分析了温度收缩裂缝的基本特点,重点介绍了对超长混凝土结构如何有效设置后浇带及其它一些控制和抵抗温度收缩应力的具体设计措施。可供设计人员借鉴参考。     

论大体积混凝土的施工

如今建筑物中有许多是超长,超厚的大体积现浇钢筋混凝土结构工程.这些大体积混凝±截面尺寸较大.在混凝土硬化期间水泥水化过程中所释放的水化熟所产生的温度变化和混凝土收缩,以及外界条件的共同作用.而产生的温度应力和收缩应力,是容易导致引起大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因.     

防止超长混凝土结构温度收缩的措施

混凝土收缩和温度变形引起的裂缝最常见。这类裂缝属非结构性裂缝,当裂缝较大时（有害裂缝）,会影响结构的耐久性和整体性,同时也会造成使用上的不便。许多工程设计人员只重视强度设计,而忽视抗裂构造措施,一旦出现裂缝,影响工程质量,给建设单位带来了经济损失和麻烦。本文针对防止和减轻超长混凝土结构收缩裂缝的措施提出一些建议。     

超长混凝土结构裂缝成因及控制方法研究

近年来,随着社会经济的不断发展,我国大中城市出现了许多大型建筑,这些建筑物平面尺寸超大,多采用超长混凝土结构。由于超长混凝土结构中未设置伸缩缝,温度变形及混凝土收缩等因素将引起结构大面积的开裂,必须通过采取合理的设计及施工措施以达到裂缝控制的目的,本文将从裂缝的成因及控制方法两个方面进行讨论。     

基于模态参数损伤检测方法在海洋平台上的应用与改进

将基于模态参数的损伤检测方法应用于海洋平台，并进行改进．提出了利用2次测量频率变化量的频率检测方法，在无未损伤模型参数的情况下也可以发现损伤的存在，并对损伤进行初步定位；同时提出利用不完全振型的相对变化，判断某些构件的断裂．讨论了平台重量变化对频率与振型的影响，以便能更准确地对平台进行损伤检测．     

薄壁压力容器Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹的塑性区研究

裂纹尖端塑性区对裂纹的扩展和失稳扩展起着关键作用。此文针对薄壁压力容器结构中可能出现的Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹,利用Mises屈服条件对裂纹尖端塑性区的分布进行了研究,推导出两向拉伸斜裂纹尖端塑性区分布的数学表达式。用线弹性断裂理论推导了裂纹开裂角度与裂纹角的关系,并用数学软件Matlab描述了在临界状态下不同裂纹角所对应的裂纹尖端塑性区的轮廓线。     

多分辨分析在悬臂梁裂纹检测中的应用

介绍了小波变换及多分辨率分析方法,将小波多分辨率分析应用于悬臂梁的裂纹检测。指出振型信息包含了完整的裂纹信息,利用db2小波和sym4小波进行多分辨分析,结果表明两种小波都可以对裂纹进行准确的定位,sym4小波由于具有较高的消失矩,故在信号重构中sym4小波重构结果优于db2小波,但若只是进行裂纹定位,db2小波则明显优于sym4小波。     

多裂纹结构剩余强度的均匀设计研究

多部位损伤会造成工程结构剩余强度的大幅下降。为了更好地探索不同因素对工程结构剩余强度的影响能力,以均匀设计的实验设计和有限元分析方法,探索了连通距离、宽度和深度等三个因素对于结构剩余强度的影响,并用非线性拟合得到经验公式。研究结果表明:连通距离在10~20 mm范围内,剩余强度与连通距离成线性关系,在裂纹宽度10 mm、裂纹深度0.75 mm、连通距离从10 mm增大到20 mm时,剩余强度从352.8 MPa增加到388.6 MPa;剩余强度与裂纹宽度在5~10mm的范围内成线性关系,在连通距离20 mm、裂纹深度0.75 mm、裂纹宽度从5 mm增加到10 mm的过程中,剩余强度从360.8 MPa增加到388.6 MPa;剩余强度与裂纹深度成四次多项式关系,裂纹深度从0.25 mm增加到0.75 mm的过程中,剩余强度的降幅大于40 MPa,其影响能力明显大于前两者。研究结果对于工程结构剩余强度的评估提供了有价值的参考。     

含裂纹AL2024薄板剩余强度和剩余寿命的影响因素研究

机械构件在使用的过程中难免会造成各种裂纹缺陷。为了保证含裂纹结构的使用安全,本文基于韧性断裂准则和最大周应力准则建立了含裂纹结构的剩余强度和剩余寿命的分析模块。利用上述分析模块探索了裂纹深度和裂纹倾斜角对含裂纹AL2024铝板剩余强度和剩余寿命的影响能力,并利用回归分析分布拟合出了剩余强度和剩余寿命的表达式。研究结果表明：剩余强度和剩余寿命的分析模块准确可靠;剩余强度随裂纹深度和裂纹倾斜度成指数变化,裂纹深度从15 mm增加到40 mm,裂纹倾斜角从60°减小到0°过程中,剩余强度从249.50 MPa减小到79.78 MPa,说明从剩余强度上讲深裂纹和小倾角裂纹对结构危害较大;剩余寿命与裂纹深度和裂纹倾斜角也成指数关系,在研究范围内随裂纹深度的增大和裂纹倾斜角的减小剩余寿命从148871减小到4481,说明从剩余寿命上讲深裂纹和小倾角裂纹危害较大。研究结果表明深裂纹和小倾角裂纹对结构危害较大,在周期性检查过程中要特别注意;同时该方法对于结构剩余强度和剩余寿命的评估提供了有益的参考。     

基于MMLS3设备的土工布防治反射裂缝效果研究

应用MMLS3设备对1/3比例路面结构模型进行加速加载试验,模拟车辆荷载造成的弯拉-剪切复合作用,并进行应变和裂缝扩展情况的跟踪监测,研究在面层和基层层间铺设土工布防治反射裂缝的效果.结果表明:有布组在面层初裂和裂缝贯穿时所对应的加载次数分别为无布组的3.55倍和3.25倍.初裂前,土工布由于削弱层间黏结,使面层层底总应变和弹性应变大于无布组,但可通过提高与沥青层结合后的复合断裂能延缓面层开裂;初裂后,土工布逐渐拉伸而承受更大拉伸力,协助面层抵抗弯拉和剪切作用,使得有布组总应变、弹性应变逐渐减小;贯穿后,土工布仍可保持裂缝两侧结构的联结,抑制裂缝加宽和结构错动,使得总应变和弹性应变稳定在180×10-6和9×10-6,而无布组由于裂缝继续加宽,总应变和弹性应变超过600×10-6和8×10-6并持续增长.     

动荷载作用下沥青路面的表面裂缝扩展研究

【目的】研究沥青路面表面裂缝在动荷载作用下的扩展行为,分析完整沥青路面结构和含表面裂缝结构的负荷响应,探讨应力强度因子K₂随着荷载变化的规律,以及表面裂缝在扩展过程中K₂的敏感性,为公路工程中路面结构抗裂设计提供一定理论依据。【方法】应用有限元软件ABAQUS建立沥青路面表面裂缝结构模型,基于动力学理论对交通荷载作用下沥青路面结构进行数值计算。【结果】动荷载作用下,完整沥青路面的表面弯沉较静态荷载有所减小,随着裂缝扩展深度的增大,弯沉值会逐渐增大; 动应力强度因子K₂的变化曲线较荷载变化曲线具有一定的滞后性,且最大值大于静态荷载下K₂的值; 表面裂缝向下扩展过程中,K₂在扩展前期增长速率较快,扩展至面板厚度一半后,K₂的增长速率逐渐放缓; 减小面层模量、增大基层模量和厚度,能够较好地抑制表面裂缝的扩展,其余参数则影响较小; K₂随着行车荷载的增大呈线性增长趋势,裂缝扩展越深K₂增加越显著。【结论】延长含表面裂缝的沥青路面结构的使用寿命,较好的方法是减小面层动态模量,适当增大基层的动态模量以及增大基层的厚度。     

基于应变模态梁型结构损伤识别研究

传统损伤识别方法大多仅限于结构件中单个裂纹的确定,且损伤识别指标无法准确反映早期局部损伤。为此,提出了一种以应变模态差为表征指标的结构表面多裂纹损伤识别方法。首先,依据欧拉伯努利梁理论,建立了含有多裂纹悬臂梁结构传递矩阵方程,得到含裂纹悬臂梁位移模态振型和应变模态振型;其次,计算损伤前后应变模态差并作为损伤识别指标进行识别。以悬臂梁为例,利用MATLAB分别对单损伤和多损伤等不同工况条件进行了模拟仿真,在此基础上,利用PVDF压电传感器进行了单裂纹和双裂纹悬臂梁损伤识别实验。仿真结果和实验结果表明：应变模态差可以对单裂纹与多裂纹损伤工况进行识别,且识别精度高。     

细晶压电涂层/基底界面裂纹热流强度因子分析

研究了在热载荷作用下的细晶粒压电涂层/基底界面裂纹的力学行为,利用积分变换方法把热力学问题转变成了求解奇异积分方程,得出了问题的温度场及热流强度因子.最后,通过数值算例给出了热流强度因子同裂纹尺寸和涂层厚度之间的关系.结果表明:在热载荷的作用下涂层厚度较小时容易造成裂纹的扩展,可以通过增加涂层厚度来增强结构的安全性.     

转子系统常开裂纹故障信息提取方法的研究

针对由于横向常开裂纹引起的裂纹故障转子系统,根据Paris理论,运用由应力强度因子及应变能密度函数推导得到的裂纹柔度系数矩阵,建立了裂纹转子系统动力学模型.由于含有横向裂纹故障的转子系统的刚度矩阵会发生相应变化,因此,在已知柔度系数矩阵的基础上,通过对比无故障转子系统与裂纹转子系统的动力学方程,可以推导出裂纹转子系统的剩余量动力学方程.分析裂纹所在轴段两端的受力情况,结合剩余量动力学方程,从振动信号中提取出常开裂纹发生的位置及裂纹深度信息.结果表明,本文运用的常开裂纹信息提取方法理论上只需要采集两个不同转速下,三个节点的振动信号进行诊断分析,简便可行,并可为转子系统、悬臂梁、桁架结构等常开裂纹故障诊断提供一定的理论依据.