UHPC加固钢筋混凝土柱轴压模拟研究

【目的】为研究超高性能混凝土（Ultra-High Performance Concrete，简称UHPC)对钢筋混凝土柱的轴压性能的影响。【方法】选取1个普通混凝土柱和3个UHPC加固的钢筋混凝土柱进行竖向轴压模拟试验，研究不同加固材料、加固层厚度对钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响情况。【结果】研究结果表明：UHPC加固的钢筋混凝土柱和普通钢筋混凝土柱的荷载—位移曲线趋势基本一致，但UHPC加固的钢筋混凝土柱轴压承载力提升更为明显，并且随着加固层厚度的增加，承载不断提高。本研究分别选取20 mm、30 mm、40 mm厚度的UHPC加固层钢筋混凝土柱与普通钢筋混凝土柱进行承载力比较，加固后的钢筋混凝土柱承载力分别提高了154.6%、192.9%、264.1%。【结论】对试验结果进行分析，为进行承载力试验提供了数据支持，也为工程实际提供理论依据。     

基桩静载检测不等速维持荷载法研究

【目的】针对基桩静载检测慢速维持荷载法检测周期长、快速维持荷载法承载力判断缺乏量化依据的缺陷，提出了不等速维持荷载法。【方法】该方法前九级加荷采用快速维持荷载法的判稳标准，最后一级采用慢速维持荷载法的判稳标准，既可以保证检测效率，又兼顾了承载力判定的准确性。【结果】通过现场数十组不同加载方法的足尺静载对比试验，分别从承载力判定、沉降量测读、最后一级荷载维荷时间等方面与慢速法和快速法进行了对比分析。不等速维持荷载法检测效率比慢速维持荷载法更高，接近快速法；检测精度比快速维持荷载法更好，接近慢速法。【结论】本研究编制了自动加载的程序，实现了自动加载，可以作为桩基静载检测的推荐加载方法。     

基于实测材料参数的钢筋混凝土矩形柱偏心受压极限承载力计算研究

【目的】为了研究钢筋混凝土矩形柱在偏心受压情况下的极限承载能力。【方法】针对规范上已有的钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件计算公式均以等效矩形应力分布图为基础的现象，本研究基于平截面假定，对混凝土压应力分布曲线进行积分并推导新的计算公式，通过MATLAB计算推导公式的理论值与钢筋混凝土矩形柱偏心受压构件试验所得的实测值进行比较。【结果】结果表明：钢筋混凝土矩形柱在偏心受压下，受拉区、受压区破坏现象与理论基本相符，通过推导的公式计算的极限承载力与实测值吻合程度较高。【结论】本研究验证了该推导公式可以对一般钢筋混凝土偏心受压情况下的极限承载力进行计算。     

贯通裂隙岩体单轴压缩强度与能量演化机制研究

【目的】研究贯通裂隙岩体的力学特征以及能量演化机制。【方法】预制完整岩体、0°、15°、30°、45°、60°倾角的裂隙岩体，采用试验设备微机控制电液伺服压力试验机（YAW6202）与PCI-Ⅱ声发射试验仪对单轴加载条件下岩石强度与能量演化规律进行分析。【结果】贯通裂隙破坏了岩石材料的完整性和均匀性，随着裂隙倾角角度上升，试件单轴压缩的破坏由上下拉压岩石破坏转为随着预制结构面破坏；不同裂隙倾角试件的单轴抗压强度与弹性模量均出现劣化；试件在单轴压缩荷载下的应力应变曲线与声发射振铃计数变化情况较吻合，振铃计数可反映岩体内部的裂隙出现、发展直至岩石破坏失稳的过程。【结论】可为裂隙岩体的劣化性质研究提供参考。     

植筋混凝土压弯构件的恢复力特性

植筋技术是一种新的钢筋锚固技术，在解决新老混凝土连接、钢筋漏埋、错埋等钢筋生根问题中发挥着重要作用。被广泛应用于结构加固改造中，为研究植筋构件的延性和抗震性能，设计制作了两组六个钢筋混凝土压弯构件。一组为整体浇注的构件，一组为植筋构件，通过试验。对比分析了两组构件在反复周期荷载作用下的滞回曲线、骨架曲线、极限承载能力、极限变形能力与延性。并进行了理论分析，对比分析表明，在植筋锚固长度大于20D的情况下，植筋压弯构件的极限承载能力、极限变形能力和延性等主要力学指标都与整浇构件相当，植筋构件的抗震性能是可靠的。     

基于FLAC3D的路堑边坡稳定性分析

【目的】道路切割坡体、暴雨和车辆荷载等条件会对路堑边坡的稳定性造成极大的影响。本研究以辉县市上八里镇回龙村张沟边坡为例,根据边坡所处的环境特征,分析其在不同工况影响下的变形特征及稳定性,为边坡的防治提供依据。【方法】使用FLAC^3D软件对边坡进行数值模拟,研究边坡在天然和暴雨条件下的变形和稳定性,并调用FLAC^3D内置的Fish函数对路堑边坡坡前道路车辆产生的动荷载进行模拟,对动荷载下滑坡体内部的变形特征进行分析。【结果】(1)边坡在天然和暴雨情况下的稳定性系数分别为1.9和1.186;(2)坡前公路动荷载峰值由1×10⁵ N增加为1×10⁶ N时,坡脚处水平最大应变值增大13.4%,后缘水平最大应变值增大13.2%。【结论】暴雨降低了岩土体的强度,直接破坏了边坡的稳定性,坡前竖直方向动荷载增加了坡体水平方向剪切带的连续性,但其对坡体最大应变量造成的影响较小。     

可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪性能有限元分析

【目的】为了研究可拆卸钢-混凝土组合梁中螺栓连接件的抗剪性能。【方法】采用ABAQUS软件建立了推出试件的有限元模型，分析了混凝土板强度、螺栓强度和螺栓预紧力大小对抗剪性能的影响。【结果】结果表明：推出试件的最终破坏模式为螺栓剪断，同时混凝土受压破坏；试件的抗剪过程包括摩擦抗剪、螺杆承压抗剪和塑性三个阶段；混凝土板的强度对试件的抗剪性能影响较小；提升螺栓的强度可以显著提升试件的极限抗剪承载力；试件的抗滑移荷载随螺栓预紧力的增加而增大。【结论】综上所述，在实际工程中可以通过提升螺栓的强度和预紧力大小来获得更加优异的抗剪性能。     

高性能夹芯外挂墙板的有限元模拟研究

【目的】为了研究一种多功能实心区域的预制高性能混凝土夹芯外挂墙板的抗弯性能。【方法】利用有限元模拟软件ABAQUS建立试件的有限元模型，并讨论混凝土强度、内外叶板厚度、钢筋间距、钢筋强度对抗弯性能的影响。【结果】结果表明：该新型墙板具有良好的刚性和延性，模拟过程中最大应力部分出现在荷载加载点的纯弯段区域；在总厚度不变的情况下，混凝土强度、内外叶板厚度能明显提高其承载能力；钢筋间距、钢筋强度对承载力基本没有影响。【结论】综上所述，该类型墙板抗弯性能良好，能满足安全使用要求，在实际工程中可以通过提升混凝土强度、内外叶板厚度来获得更加优异的抗弯性能。     

新型体外预应力加固混凝土框架柱抗震性能研究

研究新型体外预应力加固约束下混凝土框架柱的各项抗震性能。在ABAQUS有限元软件分析平台上，以轴压比、竖向预应力、钢带预应力3个参数为变量设计10个试件，开展框架柱在水平低周反复荷载下的抗震性数值模拟。与未加固前相比，加固后钢筋混凝土框架柱滞回曲线更加饱满，其中试件混凝土最大应力普遍上升，最高值是加固前的2.0倍；屈服荷载、极限荷载和最大荷载提升显著，提升幅度均大于60%;最大耗能指标增加了1.5倍，延性指标最高提升60%,刚度退化指标平均提高了60%。研究结果充分证明，新型体外预应力加固方法可以有效增强框架柱承载力和抗震性能。     

混凝土短柱力学性能试验研究

为了考察轴压比和受火时间对按ISO 834标准升、降温曲线作用后的钢筋混凝土力学性能的影响规律，进行了7个截面为300 mm×300 mm、高度为900 mm的钢筋混凝土短柱火灾全过程作用后轴压力学性能试验.试验结果表明：随着升温时间延长，剩余承载力、刚度、延性呈减小趋势；随着轴压比增大，剩余承载力、刚度、延性基本呈增大趋势，只有试件SI01剩余承载力较大，与其他试件高温后随轴压比增大剩余承载力变化趋势不一致.本文研究成果可供钢筋混凝土短柱高温（抗火）设计和火灾后修复加固时参考.     

高层建筑筏板基础共同作用的监测与分析

【目的】为了研究高层建筑对筏板基础的影响，对筏板基础沉降、钢箔应力和基底反力变化规律展开讨论。【方法】以郑州某实际工程为分析案例，利用现场的实测数据对筏板基础沉降、钢筋应力和基底反力的变化趋势进行讨论分析。【结果】研究发现：基础沉降值与上部荷载的变化成正比，沉降曲线呈下凹形，筏板基础中间的沉降量明显高于两边的沉降量；上部荷载增加，基底反力增大明显，对基底的反力测点分析发现角部比边部和中部的反力大；随着上部荷载的变化，钢筋顶层应力较底层变化更为迅速，分布在边部的钢筋应力较中部更大，筏板边部钢筋应力大于中部钢筋应力。【结论】该研究可以为后续深入研究高层建筑对筏板基础的变形影响提供一定参考。     

腹板洞口形状的改变对栓钉的受力分析

【目的】基于腹板洞口形状的改变,研究栓钉连接件的受力特征。【方法】建立精密的有限元模型,通过改变洞口形状,观察栓钉在不同位置及洞口形状下的刚度差异,并通过应力云图得出栓钉掀起的近似计算公式。【结果】研究结果表明,腹板洞口处产生应力集中,且最容易发生破坏,导致腹板洞口正上方的栓钉力学性能最薄弱,其滑移量明显大于其他位置。同时改变洞口形状,对于曲线的整体走势改变不大。随着荷载的不断增加,荷载—滑移曲线走势不再符合线性规律,应力云图和受力模型所反映的结果相吻合。【结论】研究结果可为其他类似工程研究提供参考。     

反复加卸荷作用下两种岩石的变形与声发射特征研究

【目的】为了研究反复加卸荷作用下不同类型围岩在隧道施工及运营过程中的变形与破坏特征。【方法】选取花岗岩和砂岩试样进行等荷载反复加卸荷试验。【结果】研究结果表明：当应力水平低于裂缝损伤应力时，滞回曲线在循环过程中由疏至密；当应力水平高于裂缝损伤应力时，滞回曲线并不会表现出明显的密集特征；当应力水平低于裂缝损伤应力时，在第一次加卸载过程中损伤已基本形成，花岗岩发生的声发射事件有限，而砂岩声发射事件稀少，并在后续循环累积过程中损伤明显减少；当应力水平超过裂缝损伤应力时，两种岩石在循环加卸荷过程中会逐次产生明显的损伤，且应力水平超过裂缝损伤应力越高，损伤增长速度越快。【结论】循环荷载的增大会促进花岗岩内部裂纹的扩展，导致声发射事件变得活跃，而砂岩只有在应力水平提高至93%时，声发射事件才表现出明显间歇性增长规律。     

深中通道某异形钢箱梁横向分块施工受力分析

【目的】为论证施加压重荷载方案的可行性，以深中通道某工程为研究背景，研究各施工阶段下梁块线形和应力情况。【方法】采用Midas Civil板单元建立钢箱梁横向分块安装有限元模型，分析箱梁吊装到临时支撑、施加压重荷载两个施工阶段，钢箱梁纵缝处的位移及主要构件的应力情况。【结果】结果表明，D、E段钢箱梁分块吊装到临时支撑后，钢箱梁横向分块后箱梁接缝处存在位移差，位移差最大值分别为5.9 mm、8.9 mm，且都发生在跨中截面处；施加不同的压重荷载后，纵缝处的最大位移差绝对值减小85%、79%，且理论位移差皆不超过2 mm；顶板、底板、腹板的应力分布规律基本一致，且应力值均不超过80 MPa。【结论】横向分块施工方案安全合理，研究成果可为同类型桥梁横向分块施工提供参考。     

受酸腐蚀花岗岩反复加卸载后力学性能研究

【目的】地下工程在施工时常面临着反复加卸载和酸腐蚀的双重影响，导致岩石的物理力学性质发生劣化，对工程造成不良影响，有必要开展相关研究。【方法】为了探究水化学环境下岩石反复加卸载力学性能劣化机理，选取在不同水化学溶液浸泡后的花岗岩进行反复加卸载试验，分析破坏形式并研究pH值和腐蚀时间以及加载次数对应力、应变影响的规律。【结果】结果表明：在水化学溶液腐蚀和反复加卸载双重耦合作用下，随着腐蚀作用加强，破坏形态由剪切破坏向劈裂破坏转变，由脆性向塑性转化比较明显；轴向应变和轴向应力随加载次数的增加逐渐增大，随着水溶液pH值的减小其峰值强度没有减小，反而有小幅上升。【结论】在水化学溶液腐蚀和反复加卸载耦合的作用下，花岗岩力学性能劣化明显。研究结果可为岩体工程在酸腐蚀和循环加卸载耦合作用下的长期稳定性的评价提供试验参考和依据。     

基于盾构扩建地铁车站结构的Y型装配式节点抗震性能分析

【目的】为了提高盾构扩挖地铁车站结构的力学性能，提出了一种可用于连接装配式盾构管片和现浇车站主体结构的Y型装配式节点。【方法】采用ABAQUS有限元数值软件，建立了Y型装配式节点的三维非连续弹塑性损伤模型，对节点在拟静力作用下的破坏机理、滞回特性、刚度退化特性等进行了研究。【结果】结果表明：(1)节点破坏主要原因为接触位置管片底部混凝土被压碎破坏，管片与墙柱接触位置的中上部出现塑性流动现象；(2)节点滞回曲线呈现非对称性，滞回环呈现较为明显的捏拢效应；(3)节点骨架曲线呈反S形，且呈现明显的非对称特性。【结论】研究揭示了Y型装配式节点的抗震特性，可为今后类似节点的设计及施工提供有益的借鉴和参考。     

风电机组用高强度螺栓连接质量管理

【目的】提高高强度螺栓连接风电机组的安全性、可靠性。【方法】从高强度螺栓连接副出发，对高强度螺栓生产制造、进场验收、运输与储存、安装施工及施工质量验收等方面加强管理，提出螺栓从生产制造到施工验收过程的质量管理要求。【结果】出厂时对螺栓表面缺陷进行检验，达不到标准的要拒收；进场时对螺栓扭矩系数、机械性能、螺母保证载荷等参数进行抽样复检，确保螺栓符合要求；施工完毕后，对每一个螺栓连接副是否进行初紧与终紧进行检查，确保连接质量达标。【结论】对螺栓连接副制造、运输储存、进场验收、安装施工及施工质量验收等方面加强管理，提高螺栓质量，降低风机事故率。     

基于数据跟踪分析的内蒙古电磁干扰因素分析

【目的】进一步提高地震台站电磁观测数据的质量和数据分析能力。【方法】基于内蒙古自治区2019—2022年的前兆电磁数据跟踪分析资料，通过对比内蒙古地区各个台站电磁干扰原因和典型曲线，对电磁学科常见干扰进行总结分析。【结果】内蒙古自治区地电台站面临的主要问题为降雨干扰及漏电干扰；各个地磁台站之间跨度较大，所处地区为中高纬度地区，台站受磁暴、亚暴等影响较为频繁。【结论】可为相关工作人员对电磁数据干扰判断和处理提供参考。     

雨箅子对水流下泄影响的研究

【目的】为了减少由短时强降雨或持续降雨量超过城市综合排涝能力所导致的城市内涝灾害，需要对城市排水设施进行优化。【方法】本研究通过对原有雨箅子进行改良，采用涡轮状结构代替部分原有结构，利用涡轮结构优势提高雨水口的过流能力，在相同的流量下通过物理水槽模型，使用普通条状、两个涡轮、四个涡轮三种类型的雨箅子，研究箅前水深。使用FLUENT软件结合水流运动方程，研究普通条状和双涡轮雨箅子的水流下泄速度和水流箅后速度。【结果】结果表明：双涡轮的雨箅子箅前水深最小；普通条状的雨箅子箅前水深居中；四涡轮的雨箅子箅前水深最大。水流通过双涡轮的雨箅子的下泄速度大于普通条状雨箅子，但箅后速度小于普通条状雨箅子。【结论】该研究精确模拟了水流经过雨箅子的过程，有助于深化认识雨箅子的泄流规律，为城市的内涝管理提供重要的指导意义。     

深埋地下洞室柱状节理围岩变形特征分析

【目的】金沙江白鹤滩水电站输水系统中的尾水调压室规模巨大，洞室埋深大，穹顶柱状节理玄武岩发育，地质条件复杂，为了降低围岩变形破坏的风险，保证工程安全，节约生产成本，需对深埋地下洞室柱状节理围岩变形特征进行分析。【方法】依托右岸深埋地下洞室8#尾水调压室，结合现场工程地质资料及施工过程，运用非连续介质力学的数值计算方法，得出无支护条件下穹顶在柱状节理岩体及完整岩体两种情况下围岩的应力应变分布，继而分析评价两种情况下围岩可能出现的变形特征。【结果】结果表明，柱状节理的发育使穹顶开挖面附近浅层围岩强度降低、应力集中区与开挖面的距离增大，围岩塑性区深度显著增大；受初始最大主应力方向及柱状节理各向异性影响，穹顶S侧翼围岩变形值及N/S两侧翼变形值的差异均有所增大，层间错动带C5在N侧法向应力有所减弱，在S侧的松弛变形有所增大。【结论】分析方法及结果符合地下工程设计施工的一般规律，为围岩稳定、设计方案和支护安全评价提供了有力支撑，具有可靠的工程指导价值。