施工期隧道喷混凝土支护安全性评价

隧道施工中,利用支护位移的监控量测数据及时地进行支护结构的安全性评价是隧道动态设计的关键,对保证隧道结构的安全具有重要意义.在隧道监控量测参数中,由于支护位移测量方便、花费低和可信度高,在工程实践中被广泛采用.本文欲以隧道施工中喷混凝土支护的量测位移为基础来建立一个隧道结构的安全性评价方法.文章给出了支护结构截面失效的功能函数及计算支护内力的计算公式,讨论了基本随机变量的概率特征,叙述了通过测量位移计算可靠指标的步骤.在此基础上进行了实例分析,总结了所提方法的特点,并给出了今后研究工作的建议.本文方法可用于施工期隧道喷混凝土支护的安全性评价,具有较好的理论和实用价值.     

温度对隧道初期支护安全性的影响

在已建立的隧道支护结构可靠性评价的位移方法中,将测量得到的支护变形都视为是由于荷载引起的.但是,除荷载产生的变形外,初期支护的变形还与隧道所处的温度场有关.本文在前期研究基础上,探讨了喷混凝土的温度变形对隧道安全性的影响.首先,按平壁法从理论上研究了隧道围岩的热传递规律,根据理论分析结果和现场实测数据确定了隧道围岩日、月、年温度变化的影响深度.然后,提出了支护温度的计算公式,给出了围岩和喷混凝土的热力学参数.随即推导了支护温度变形的计算公式,列出了支护结构截面失效的功能函数.最后,进行工程实例分析.结果表明,当日间温度差或日内温度差超过5℃时,工程中应考虑温度的影响.本研究提高了施工期隧道喷混凝土支护安全性评价位移方法的计算精度.     

水泥混凝土的干缩研究

干缩对混凝土结构的耐久性有着十分重要的影响.干缩为硬化水泥浆体中水分的损失,如蒸发、干燥等过程引起的体积缩小变形.本文主要研究水泥混凝土的干缩机理.     

基于孔结构模型的混凝土干缩变形理论分析

根据混凝土多孔材料的特性,基于孔结构模型的假设,依据毛细管张力理论,初步完成了混凝土早龄期干缩变形的理论分析,并综合考虑了水灰比、环境和养护等多方面因素的影响。同时,采用三维有限元和有限差分的方法,基于混凝土内部湿度场分布的计算,建立了相关的计算模型,并通过与其他学者的实验结果的对比分析,来验证该模型的正确性。     

大体积混凝土干缩裂缝控制措施

在桥梁、地铁等项目施工过程中,一般现浇的大型墩台、连续墙式结构、地下基础等是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构,通称为大体积混凝土结构。由于碳化和钢筋锈蚀的作用,干缩裂缝也会使大体积混凝土的表面裂缝发展成为更加严重的裂缝,影响结构的耐久性和承载能力。本文对大体积混凝土干缩裂缝控制措施进行探讨。     

混凝土徐变对挠度的影响

通过对混凝土徐变的研究,结合宜宾江安长江公路大桥,运用大型有限元程序建立全桥模型,模拟了混凝土徐变对其挠度的影响。     

基于毛细孔张力理论的混凝土干缩模型

以毛细孔张力理论为基础,采用ANSYS有限元软件建立了混凝土内单个毛细孔的数值分析模型,对混凝土的干缩应变和干缩应力进行了模拟计算.假定混凝土内液体表面张力为定值,凹液面主曲率半径依次下降为不同值,利用ANSYS有限元软件计算毛细孔相应的径向收缩位移,据此计算单个毛细孔的体积干缩应变及相应混凝土的体积干缩应变.其次,计算当凹液面主曲率半径下降幅度不变,而使毛细孔隙内液体表面张力依次降低,利用同样的方法计算相应的单个毛细孔的体积干缩应变及相应混凝土的体积干缩应变.根据上述计算结果,分别绘制混凝土的体积干缩应变随混凝土毛细孔隙内凹液面主曲率半径及液体表面张力的变化曲线,从而近似地找出了混凝土干缩应变与毛细孔内液体表面张力、凹液面主曲率半径之间的关系.从微观角度建立了混凝土干缩应变的估算模型.     

纳米混凝土的制备及其干缩性能研究

采用试验研究与理论分析相结合的方法,在普通混凝土中分别掺入不同量的纳米二氧化硅(Nano-SiO_2)和纳米碳酸钙(Nano-CaCO_3),制备出新型纳米混凝土.通过微观电镜试验分析了不同纳米材料对混凝土内部结构变化的影响规律.通过干缩性能试验对比研究了不同纳米材料对混凝土干缩率的影响及作用机理,并确定出最佳掺入量.研究结果表明:Nano-SiO_2和Nano-CaCO_3均能改变混凝土的干缩率,但对干缩率改变的效果不尽相同;掺入Nano-SiO_2的混凝土试件,其干缩率随掺量的变化比掺入Nano-CaCO_3试件的干缩率变化更为明显,当Nano-SiO_2的掺量为0.5%或Nano-CaCO_3的掺量为2.0%时,混凝土试件的干缩率最小.研究还发现,混凝土的干缩与混凝土自身密实程度、弯月面产生的数量以及内部湿度存在着动态平衡的关系.     

影响混凝土徐变因素的分析

在介绍了徐变的机理的基础上,总结和借鉴前人研究成果,从内部因素和外部因素两个方面阐述了影响混凝土徐变的因素及其机理。     

混凝土收缩徐变对高层混合结构的影响及对策

针对高层混合结构竖向变形差的计算与工程对策问题进行了研究.首先,给出了超高层混合结构竖向变形差的计算方法.在结构分析中,采用刚度逐层形成、荷载逐层施加的方法考虑施工过程的影响;根据ACI规范混凝土徐变收缩计算公式,假设构件荷载线性增加,引入平均龄期影响系数和平均持荷影响系数计算变荷载作用下混凝土的徐变和收缩.用龄期调整的有效模量法分析了构件配筋率对构件徐变的影响.分析中还考虑了核心筒超前施工的影响.然后,通过算例分析,给出了减小混合结构竖向变形差的工程对策.该法简单实用,可以在超高层混合结构设计中计算竖向变形差时使用.     

浅谈锚喷支护技术的应用

主要分析了影响锚喷支护质量的一些因素，提出了加强安全生产、提高经济效益的措施。     

锚喷支护技术在荫营煤矿的应用研究

主要分析了影响锚杆支护及喷射混凝土支护质量的一些因素，提出了加强对现场工程技术人员的培训，选择合理的支护方案与支护参数，改进施工方法，采用新技术、新设备等加强安全生产、提高经济效益的措施。     

混凝土收缩与徐变的试验研究

在试验基础上对澳洲新规范（简称ＡＳ３６００－１９８８）中混凝土收缩与徐变公式中的全部系数进行了推导，得出了计算公式，取代了规范中３３条系数曲线，使混凝土长期受荷下非线性变形计算机求解成为可能，并对澳洲，美国ＡＣＩ及欧洲ＣＥＢ规范求解与试验结果加以比较。     

隧道型钢喷混凝土初期支护的可靠度计算方法及应用

针对隧道中常采用的型钢拱架+喷混凝土的初期支护形式,提出其截面失效的功能函数;采用“位移法”计算初期支护的轴力和弯矩,同时考虑型钢拱架对可靠指标计算的影响;讨论失效概率计算参数的不确定性,确定随机变量的概率特征.最后,利用功能函数对工程实例中隧道型钢喷混凝土初期支护进行可靠度计算,并对其进行安全性评价.结果表明:计算结果与实际状态相吻合,且符合相关规范对可靠指标的规定.     

干燥地区混凝土徐变、收缩估算体系及验证

针对国内混凝土的收缩、徐变估算体系尚不完善的情况,对干燥地区混凝土徐变系数及收缩变形的估算体系进行了研究,并建立了相应的估算模型,经比较,计算值与相关试验结果符合较好,由此表明,所建立的估算体系适用于干燥地区的混凝土变形计算,可满足工程实用需要,也为规范的修订提供了依据。     

几何非线性平面梁考虑收缩徐变的算法研究

针对混凝土斜拉桥等大跨柔性混凝土结构同时存在的几何非线性与收缩徐变问题,基于微分法导出了随转坐标系下平面梁在大转动小应变时的几何非线性平衡方程,该方程已计入初应变效应.结合初应变法计算混凝土梁收缩徐变等效节点力有限元列式,利用节点力之间和节点位移之间全量及增量的关系,获得结构坐标系下平面梁单元几何非线性分析中考虑收缩徐变效应影响的实用算法,并给出了详细的计算步骤.对某大跨径混合梁斜拉桥混凝土桥塔进行了考虑混凝土徐变效应的几何非线性分析,计算结果表明本文提出的算法能较好解决上述问题,具有一定的工程应用价值.     

混凝土结构收缩应力问题研究

扼要阐述了混凝土干缩变形及其分析方法，采用两种方法研究混凝土干缩应力的变化规律，对于估算法，其结果比较可靠，而计算湿度场方法仅仅是处于探讨阶段。当考虑混凝土干缩作用时，结构的应力值要大于不考虑干缩的影响，特别是对于薄壁或薄板结构，通过有限元仿真，对上海地铁地下车站混凝土框架结构的干缩应力进行了计算，在一定程度上揭示了结构干缩应力的变化趋势。