沉箱与升浆基床性能现场试验方案的设计

为了适应实际工程建设的需求,对于有必要进行现场试验的工程项目需专门进行方案设计,使现场试验能发挥对工程建设的指导性作用,可以弥补单纯实验室试验所带来的场地和设备制约和不足。针对某工程建设需求,该文对于沉箱与升浆基床之间的摩擦性能和粘结性能现场试验方案进行设计研究,保证沉箱与升浆基床性能现场试验设计方案整体安全可靠,设备加载稳定可控精度高,试验结果数据能够很好地反映实际工程情况,以期为其他类似现场试验项目提供帮助。     

水下抛石基床动态形成过程数值模拟研究

水下抛石基床是重力式码头和直立式防波堤经常采用的基础形式,基床抛石的结构组成与密实程度对介质承载力具有决定性的作用。在水下抛石基床形成过程中,抛石受绕流阻力作用,影响基床堆积形态,从而对基床的受力特性有重要影响;而绕流阻力的大小与抛石的几何外形、重量等因素有关。根据流体动力学,建立了抛石在水中运动的计算模型,研究了相同质量不同形状及形状相似不同质量等工况下抛石在水中的运动规律。运用离散元方法建立抛石基床模型,将阻力模型施加于水下运动的抛石。分析了不同因素控制下抛石基床的堆积情况,为大量抛石在水中自由运动产生沉积分层现象提供理论依据。研究结果表明:水下抛石的运动过程受水流阻力的影响,基床的最终形态将产生分层,抛石下落高度越高,分层越明显,符合实际的工程。该结果可为抛石基床力学特性研究提供理论依据和设计参考。     

再生碎砖骨料混凝土性能与配合比的试验研究

应用废砖料配制混凝土是废旧资源利用的有效途径,是环境保护的需要.采用正交试验方法和对比试验,对再生碎砖骨料混凝土的性能及其配合比进行试验研究,结果表明,废砖骨料再生混凝土的抗压强度可以达到10~49 MPa,流动性坍落度可以在10~160 mm之间;水灰比、骨料处理方式、砂率及砖骨料用量等因素对混凝土性能有显著影响;砖骨料包浆处理可提高混凝土抗压强度15%~43.5%;以水灰比、砂率、砖骨料用量为基本参数的假定表观密度法进行配合比设计是可行的.再生碎砖骨料混凝土具备实际应用的性能条件.     

骨料类型与级配对多孔水泥混凝土性能的影响

为了研究骨料因素对多孔水泥混凝土性能的影响,考虑了玄武岩碎石与河卵石的3种单一粒级9.5~13.2mm,13.2~19.0mm,19.0~26.5mm,以及这3种粒径骨料各自不同用量的情况,运用CT扫描、自制透水仪等技术手段,获得多孔水泥混凝土内部孔径大小分布以及其透水能力等。研究结果表明,在相同条件下,碎石多孔混凝土的有效孔隙率比卵石多孔混凝土的大3%~4%;在不同粒径骨料用量相同的条件下,碎石与卵石多孔混凝土28d抗压强度相比,最低强度碎石较卵石高7%,最高强度碎石较卵石高9%;与卵石相比,碎石表面粗糙,微观纹理丰富,与水泥浆体包裹层之间的粘结能力更强,所得的混凝土抗压强度较高。     

基于温度-应力试验的再生混凝土抗裂性能研究

通过预湿法和净浆裹石法对再生骨料进行预处理，采用温度-应力试验方法研究绝热温升模式和100%约束条件下再生混凝土的温升、应变、徐变和约束应力，分析不同预处理再生骨料方式对再生混凝土早期抗裂性能的影响.结果表明：预湿法(RAC-P)和净浆裹石法(RAC-C)可有效改善再生骨料的吸水和返水现象.净浆裹石法可有效调控再生混凝土的放热行为，有助于降低混凝土的温升.升温阶段，约束峰值压应变分别为普通混凝土组的9.95倍和16.52倍，净浆裹石法预处理再生骨料试件的受压徐变增长更快，获得的压应力储备更大.降温阶段，RAC-C组和普通混凝土组的约束峰值拉应变分别为RAC-P组的1.39倍和1.34倍，所有再生混凝土试件的受拉徐变变化速率接近.对比发现净浆裹石预处理方法可较好地改善再生混凝土的早期抗裂性能.     

基于颗粒离散元的岸壁式码头抛石基床承载力数值试验研究

通过重锤夯实法提高岸壁式码头抛石基床承载力,对于保证海岸工程安全与稳定具有非常重要作用.为此,基于颗粒离散元法,建立抛石基床颗粒离散元模型,开展了抛石基床重锤夯实过程数值试验研究,揭示了抛石基床夯实过程位移变化与承载力的相关关系.研究成果表明,抛石基床加载梁下部产生的接触力较密集;随着抛石接触力的增大,基床承载力随之增大,直至达到抛石极限承载力;在块石相互挤压作用下抛石基床边缘产生隆起,隆起值最高达20mm,密实度均增加5%~10%.研究成果可为类似工程抛石基床密实和承载力研究提供参考.     

抛石基床承载力及夯击密实特性

抛石基床因其承载力高、地基变形小,在港口、码头等工程领域得到越来越广泛应用。通过室内试验结合离散元数值模拟方法对抛石基床承载力进行分析,在此基础上针对不同质量重锤夯击特性进行研究,结果表明:随着抛石基床深度的增加,所监测到的抛石基床夯击应力逐渐减小; 16. 2 t重锤在抛石基床底部夯击应力大于6. 5 t重锤夯击时在抛石基床0. 5 m深度处的夯击应力,通过增大重锤的质量增加抛石基床分层厚度的思路可行。所得研究结果可为工程实际施工提供借鉴。     

钙基膨润土对矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土性能的影响

相比于普通轻骨料,矿渣膨珠表观密度高,当用于泡沫混凝土制备时,将出现轻骨料下沉。以矿渣膨珠为轻骨料,采用物理发泡法制备了干表观密度600 kg/m3的矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土,同时引入无机矿物增稠剂钙基膨润土增加体系浆体黏性,阻滞轻骨料下沉。结果表明:钙基膨润土的掺入可有效解决矿渣膨珠下沉问题并提高矿渣膨珠轻骨料泡沫混凝土的密度均匀性,同时也可优化其气孔结构和孔径分布,进而提升泡沫混凝土的力学性能和保温隔热性能。当掺入质量分数1%的钙基膨润土时,泡沫混凝土抗压强度为4. 1 MPa,导热系数为0. 191 7 W/(m·K)。     

抛石基床压载受力特性数值模拟研究

抛石基床是港口航道工程中常用的基础形式,由于离散性、随机性问题,其承载力难以在实验室内准确确定,主要依据工程经验。现根据少量抛石基床工程试验,按照现场实际抛石尺寸随机分布,考虑抛石形状、粒径以及级配等特性建立地质力学模型,通过变化控制参数进行了大量压载破坏实验模拟,分析了其受压破坏机理及对承载力的影响。结果表明:随着粒径的增大,相应抛石基床极限承载力呈减小趋势,相比而言10 cm粒径抛石基床承载力较20 cm抛石基床承载力增加8.7%,而相应的沉降量却较20 cm抛石基床减小10.5%;通过对不同抛石基床对应的密实度与承载力进行线性拟合,得到了密实度与基床承载力间呈对数的拟合公式。     

再生骨料混凝土梁的阻尼性能及其机理分析

混凝土构件的阻尼性能与其混凝土骨料组分的特性密切相关.以不同再生骨料取代天然砂石,采用悬挂梁自由振动衰减法测试再生骨料混凝土梁弹性阶段一阶阻尼比,并探讨其与混凝土强度、弹性模量间的关系;通过氮气吸附法和扫描电镜测试再生骨料混凝土的孔隙结构与界面特征,分析其阻尼机理.结合文献数据的对比分析表明:相比于天然骨料混凝土梁,再生骨料混凝土梁的阻尼比显著增大,阻尼比随混凝土强度、弹性模量的减小而增大,骨料特性尤其是骨料表面改性对混凝土阻尼性能影响显著.再生骨料取代天然砂石,增大了混凝土的总孔体积、平均孔径,增加了薄弱界面过渡区,界面过渡区的滑移摩擦及孔隙的柔性缓冲作用,是再生骨料混凝土梁阻尼增加的主要因素.     

碱矿渣陶粒混凝土密实性及硫酸盐腐蚀试验

通过孔结构、抗渗性和硫酸盐腐蚀试验,研究碱矿渣陶粒混凝土的密实性以及受硫酸盐腐蚀混凝土的退化性能.研究结果表明,对于同种骨料,碱矿渣混凝土的密实性优于普通混凝土;对于同种水泥,陶粒混凝土的电通量较高,其密实性比砾石混凝土的差.混凝土在硫酸盐溶液中浸泡会使混凝土强度先提高再降低,但碱矿渣混凝土强度下降幅度比普通混凝土的小,且碱矿渣陶粒混凝土的下降幅度比碱矿渣砾石混凝土的小.碱矿渣陶粒混凝土具有较好的耐硫酸盐腐蚀能力.     

注浆压力动载荷作用下盖重非线性响应简化分析

为解决大坝混凝土盖重在注浆压力动载作用下产生抬动效应导致盖重破坏,从而影响大坝防渗等工程实际问题,建立了一种混凝土盖重在固结注浆压力动载荷作用下的非线性动力学响应简化分析模型.考虑到盖重下方基层在注浆压力动载荷作用下具有非线性、滞后性、变形累计、强度和刚度退化等特性,采用了Bouc-Wen退化迟滞模型,并对盖重下方土层与岩层分别采用了不同的刚度系数与阻尼系数,分析了混凝土盖重在注浆压力动载影响下非线性动态力学响应的滞后效应,得到了不同外载荷频率作用下,盖重抬动位移与变形速度的非线性响应曲线.实例分析结果表明,该模型可以较好地模拟各种工况下盖重注浆的非线性动力学响应问题,为动载作用下的盖重注浆抬动位移控制提供了一种参考方法.     

旧混凝土板粒石化再生骨料吸水特性研究

为了揭示旧混凝土板粒石化再生骨料吸水率的特性,根据粒径和砂浆裹附量对粒石化再生粗骨料进行分类,首先从粒石化再生骨料颗粒角度探讨粒石化再生骨料颗粒的吸水规律和影响因素,通过SEM(扫描电子显微镜)电镜扫描试验分析其原因,然后根据粒石化再生分类骨料与粒石化再生粗骨料的数量关系,通过数学演绎推导的方法进一步探讨粒石化再生粗骨料的吸水规律和影响因素。研究结果表明:砂浆裹附量和级配对粒石化再生骨料吸水率产生重要影响,裹附砂浆造成了再生骨料复杂多孔的表面结构,从而使得再生骨料具有独特的吸水特性。同时由于不同破碎工艺对旧水泥混凝土的破碎和砂浆处理程度不同,证明了破碎工艺的重要性。     

钻孔灌注桩后压浆技术应用实例

结合工程实例,对桩基处理新技术－后压浆灌注桩做了较详细的分析,与普通混凝土灌注桩相比,该技术可节约大量资金,缩短工期,经济效益十分显著。     

玄武岩纤维增强轻骨料混凝土力学性能试验

为探究玄武岩纤维在增强轻骨料混凝土力学性能方面的影响,以不同玄武岩纤维体积率、陶砂代砂子率和陶粒代石子率为影响因素,应用正交试验法设计9组玄武岩纤维轻骨料混凝土(basalt fiber lightweight aggregate concrete,BF-LAC),进行抗压、劈裂抗拉及抗折强度试验.结果表明:当玄武岩体积率为0.3％、陶砂代砂子率为7％、陶粒代石子率为8％时,BF-LAC的力学性能表现最佳.玄武岩纤维掺入轻骨料混凝土中能显著提升其强度,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的最大增幅分别为23.11％、20.64％和24.17％;玄武岩纤维是影响BF-LAC强度的显著性因素且对抗压强度的影响表现为特别显著;最后对纤维增强轻骨料混凝土的机理进行了分析并建立了BF-LAC强度与三因素之间的预测模型.     

基于贝塞尔曲线的卵石骨料混凝土细观模型

针对目前卵石骨料混凝土细观模型的研究不足建立了一种基于贝塞尔曲线的卵石骨料模型,并通过图像处理方法获取了真实卵石骨料的长宽比和半径变异度两个重要参数的概率分布特性。在此基础上,进一步开展了混凝土细观模型迂曲度的研究。结果表明:贝塞尔曲线可以有效地模拟具有光滑边缘的卵石骨料;对真实卵石骨料形状的图像处理结果表明,骨料长宽比服从一般极值分布,取值大多在1.0～3.0之间,半径变异度服从对数正态分布,取值大多在0.1～0.8之间;卵石骨料混凝土细观模型的迂曲度小于碎石骨料,且两者的差别随着骨料含量的增加而增大。     

沉箱上单浮体流体动力学问题的解析方法

在有限常水深、同轴同半径圆柱体沉箱条件下，基于特征函数展开法，推导了垂直放置的圆柱形浮体在水波作用下所受到流体作用力表达式．涉及了浮体做垂荡、纵荡和纵摇运动相关联的辐射势，以及在入射波的作用下由于浮体固定不动而相关联的绕射势．还推导了激励力、附加质量和阻尼系数表达式，采用同平底单浮体运动条件相比和激励力计算的两种方法的方式验证了推导的表达式．最后分析了沉箱高度对浮体运动的特有影响，在算例范围内沉箱的高度对垂荡、纵摇运动的影响较大，对纵荡运动的影响较小．     

南疆盐渍土路基盐分迁移特性及阻盐技术研究

为研究南疆盐渍土地区城市道路在工后运营过程中路基盐分运移特性,依托阿拉尔市军垦大道延伸段工程,选取有代表性的试验路段,进行了自然环境条件下路基盐分迁移长期监测试验。基于实测数据,分析了盐分渗入路基路面的途径,提出了相应的隔断措施。试验结果表明:在横断面方向,即同一埋深不同水平距离位置的盐分由路两侧向路中心逐渐迁移,最后达到一种动态平衡;在竖直方向,即同一水平距离不同埋深位置的盐分由下向上迁移,并且在不同材料分界处出现聚盐区域。自上而下依次为,第一层处于级配砾石下基层中,第二层处于天然级配砂砾垫层中,第三层处于路基土上路床中。为此,提出双向截盐控盐的隔断措施,并通过ANSYS进行数值模拟,即在道路两侧与林带之间设置混凝土挡水墙阻断林带水携盐渗入路面结构层,在路基土顶面采用风积沙隔断层抑制毛细水携盐渗入路面结构层。     

商品住宅楼板非结构性裂缝产生原因及控制方法的探讨

在分析水泥、水、砂、石、粉煤灰、钢筋的物理、力学及化学特性的基础上 ,认为商品住宅楼板非结构性裂缝主要是由混凝土中的水泥浆引起的 .增加石子用量 ,改善石子级配 ,减少水泥浆用量是解决这类裂缝的基本思路 .对比了“抛石法”及“非泵送商品混凝土”的优缺点 ,阐述了在施工法中实现对商品住宅楼板非结构性裂缝进行控制的问题