PP-ECC墩柱抗震设计方法初探

针对将RC墩柱塑性铰区全截面置换为聚丙烯纤维工程水泥基复合材料(PP-ECC)的墩柱开展了抗震设计方法的研究。基于平截面假定,针对PP-ECC墩柱(将RC墩柱的塑性铰区混凝土置换为PP-ECC)首先推导了其塑性铰区截面弯矩-曲率曲线关键点(屈服弯矩、屈服曲率、峰值弯矩和峰值曲率)的计算方法,然后推导了PP-ECC墩柱力-位移曲线关键点(屈服承载力、屈服位移、峰值承载力、峰值位移)的计算方法,进而提出PP-ECC墩柱的抗震设计方法;基于PP-ECC(抗压强度fpp-c=30 MPa)的单轴力学性能试验确定了其一维拉压本构关系,依据所提出的PPECC墩柱的抗震设计方法计算确定了PP-ECC墩柱模型塑性铰截面的弯矩-曲率关键点值及PP-ECC墩柱模型力-位移曲线的关键点值,并与相应的RC墩柱模型(抗压强度fc=30 MPa)进行了对比分析,结果表明:PP-ECC墩柱相较于塑性铰区采用同等强度混凝土的RC墩柱,其承载力略有提高,且变形能力显著提高。     

互通区跨线桥邻近路基墩柱偏移事故分析

结合工程实例分析了跨线桥墩柱偏移的原因,提出了偏移墩柱的处治措施.首先,通过现场实测揭示了邻近路基墩柱的变位性状,采用低应变动测评测了桥墩桩身损伤情况,并基于场区地基软土性状分析,指出邻近路基堆载是引起墩柱偏移的根本原因.然后,基于应变楔分析模型,提出了一种以桩顶位移为计算控制条件的桩身受力分析方法,并通过工程实例验证了该方法的合理性.最后,根据各桥墩支座偏位量情况,结合桩身受力验算与Bozozuk分析评价标准,对支座位移不大于50 mm的墩柱采用平衡堆载的处治方法;对支座位移大于50 mm的墩柱采用桩基顶推联合墩柱牵引的纠偏处治措施.结果表明,处治后墩柱支座偏移量分别降低了10.7%～43.7%和79.7%～100%,处治效果良好,对类似工程具有借鉴意义.     

现浇磷石膏抗压强度的试验研究

在改性研究及工程实践基础上,对磷石膏掺入磷渣微粉、熟石灰、水泥、减水剂和缓凝剂确定了9种材料配合比,按水灰比为0.43制作了52个立方体试件和33个棱柱体试件进行抗压强度试验,还按第7种配合比制作8个比例为1/2的墙体模型进行轴心受压试验,结合前期研究结果确定现浇磷石膏的抗压强度值.结果表明,棱柱体抗压强度约为立方体抗压强度的0.8倍,墙体中的现浇磷石膏抗压强度约为棱柱体抗压强度的0.68倍,材料容重可取14.0~15.0kN/m3.以工程实例为基础进行了可靠度分析,建议现浇磷石膏的材料分项系数取1.9,并给出了按本文材料配合比的抗压强度标准值及设计值.     

桥梁高墩抗震研究现状及展望

在简要说明桥梁高墩柱抗震特点的基础上,比较了国内外桥梁抗震设计规范的异同.然后,结合3类高墩——混凝土箱型墩柱、钢箱墩柱和钢管混凝土组合墩柱,总结回顾了国内外桥梁墩柱拟静力试验、拟动力试验和地震模拟振动台试验研究以及基于性能的抗震设计方法等方面的研究进展.最后,对桥梁高墩抗震有待进一步研究的问题和发展趋势进行了展望,可供大跨高墩桥梁抗震分析与设计以及桥梁墩柱抗震加固参考.     

桥梁墩柱钢模板的SolidWorks参数化建模及出图方法

文章针对当前国内工程桥梁墩柱钢模板设计工作量大、设计效率低的问题,选用Visual Studio 2010作为平台开发环境,以C++作为开发语言,在SolidWorks二次开发的基础上,对墩柱钢模板的参数化建模设计及出图方法进行研究。为解决墩柱钢模板模型特征不随型、排布不对称的问题,设计出一套特征排布方案,并提出一种特征随型智能排布设计方法;基于粒子群算法着重对工程图的视图比例进行优化,解决视图比例失调问题;最后,以圆墩钢模板进行实例演示,具体阐述该特征随型参数化建模及出图方法。     

某匝道独柱曲线梁桥病害成因分析与对策

通过对某独墩柱曲线梁桥进行静动载试验,详细介绍了该桥产生病害的原因,同时针对独墩柱曲线桥病害的特性,介绍了加固方案,对今后独墩柱曲线桥的设计、加固提供了参考.     

回弹法检测结构混凝土抗压强度在大同地区的应用

基于回弹法全国测强曲线,通过工程实例研究了结构混凝土抗压强度的回弹法无损检测试验方法,并与钻芯法混凝土强度检测试验方法进行了对比。结果表明,应用回弹法全国测强曲线,推定大同地区结构混凝土抗压强度是可行的,但推定强度值要稍高于其实际强度值。     

聚丙烯腈纤维混凝土墩柱抗震性能试验研究

为研究掺入聚丙烯腈纤维的混凝土墩柱的抗震性能,设计制作了3组9个具有不同纤维掺入方式的聚丙烯腈纤维混凝土墩柱试件,并对3组墩柱试件开展不同轴压比下的单向水平拟静力试验. 试验结果表明：掺入适量的聚丙烯腈纤维,可使混凝土墩柱试件在极限状态下不出现保护层混凝土剥落的现象,提高其位移延性、水平极限承载力和滞回耗能能力,且轴压比越大,位移延性和水平极限承载力的提高幅度越大,而滞回耗能能力的提高幅度却相对减小;掺入聚丙烯腈纤维,基本没有改善混凝土墩柱试件的刚度退化;相比单一纤维,掺入长、短混杂聚丙烯腈纤维可更好地提高混凝土墩柱试件的抗震性能.     

双墩柱大悬臂预应力盖梁设计探讨

通过笔者参与设计的一座高架桥的双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁为分析对象,简要介绍双墩柱大悬臂预应力混凝土盖梁的设计及在设计中应注意的问题。     

基于等效龄期的粉煤灰混凝土抗压强度计算模型

设计温度跟踪养护系统来模拟实际结构中混凝土所经历的温度历程,通过测试在标准养护条件20℃、恒温50℃和变温养护条件下不同强度等级的粉煤灰混凝土早龄期抗压强度的值,分析温度历程对粉煤灰混凝土早龄期抗压强度的影响。根据混凝土早龄期抗压强度的两个主要影响因素:温度和龄期,引入等效龄期理论建立了粉煤灰混凝土早龄期抗压强度的计算模型,并分析了模型参数。实际结构中的粉煤灰混凝土抗压强度可以通过测定温度场,利用计算模型进行相应龄期的抗压强度计算。研究结果表明,粉煤灰混凝土抗压强度计算模型能够较准确计算结构中粉煤灰混凝土的抗压强度,从而有效指导粉煤灰混凝土的工程应用。     

利用等效塑性铰模型对Park-Ang双参数地震损伤模型的改进

Park-Ang双参数地震损伤模型近似考虑了首次超越破坏和塑性累积损伤破坏联合作用的破坏机理,兼顾了最大变形和能量两种破坏准则,在基于性能的抗震设计中受到关注.既有的Park-Ang改进模型(M-Park-Ang模型)通过引入低周反复荷载作用下钢筋混凝土墩柱构件疲劳寿命方程和与加载路径有关的能量项加权因子,并结合构件极限滞回耗能与位移延性系数的关系,已能近似考虑加载路径的影响.M-Park-Ang模型引入了固定的临界位移延性系数以通过能量项考虑低周疲劳损伤效应,从而使大剪跨比墩柱试件的适用性受到了限制.本文利用墩柱拟静力试验数据,基于等效塑性铰模型对M-Park-Ang模型进行了修正,将临界位移延性系数与截面曲率延性系数相联系,使改进的M-Park-Ang模型(M-Park-Ang模型(N))能够考虑截面层次的破坏机理.墩柱试验结果验证表明,当试验试件尚未达到中等破坏状态时,M-Park-Ang(N)模型对其损伤的评估结果略偏小;而一旦进入中等破坏阶段以后,M-Park-Ang(N)模型的计算结果能体现试件破坏过程快速增长的趋势;M-Park-Ang(N)模型考虑墩柱剪跨比影响计算临界位移延性系数,对不同高度墩柱都具有较好的适应性.     

模拟地层条件的岩石抗钻特性

可钻性级值及单轴抗压强度不能全面、客观分析地层条件下岩石抗钻特性,而利用三轴抗压强度指导钻头选型及钻速预测又受到缺乏连续地层强度特性剖面的制约。针对这一问题,基于模拟地层条件的三轴抗压强度实验、波速实验及微钻头可钻性实验,通过多元回归分析,分别建立了三轴抗压强度、可钻性级值多因素关系模型。在此基础上,利用测井资料建立了抗钻特性参数连续剖面,揭示了抗压强度分层规律。俄罗斯远东鄂霍次克海域V区块实例研究表明:以三轴抗压强度为基础的PDC钻头优化设计取得了钻井提速显著、钻头寿命明显延长的综合效果。     

管片预制拼装改进技术加固水下破损桥墩偏压试验

为解决水下桥墩加固过程存在填充混凝土强度损失大、管片套筒连接效果差、新旧混凝土界面粘结效果无法保证等问题,提出采用新型的自应力不分散混凝土作为填充混凝土,同时参考盾构衬砌改进混凝土管片套筒.为验证改进方法的加固效果,考虑桥墩初始损伤和偏压的影响,设计制作了3个试件并进行偏压试验.结果表明:采用管片预制拼装改进技术(IPCSAM)加固的墩柱,其偏压承载力较原墩柱提升60%～80%,损伤墩柱加固后的承载力可达到无损伤墩柱加固后的90%,加固效果良好;与原管片预制拼装技术相比,加固效率提高了10%.     

改进的 IFIR 近似精确重构原型滤波器设计

针对传统内插有限长脉冲响应(interpolated finite impulse response,IFIR)原型滤波器设计时产生镜像部分从而增加设计复杂度的不足,提出一种内插非零值且不产生镜像部分的原型滤波器优化算法.通过对多种非零插值方法得到的滤波器进行仿真及特性分析,揭示出内插零值和内插非零值的内在联系,得到使用一维快速傅立叶内插非零值方法可以设计出符合调制滤波器组要求且设计复杂度降低的高衰减原型滤波器的结论,并给出最优内插模型思路,同时给出设计实例验证了改进方法的性能.理论分析和仿真均可说明,改进方法相对于传统IFIR方法提高了滤波器性能,简化了设计模型,降低了设计复杂度,从而减小了计算量.     

基于概率分析的普通混凝土抗压强度等级评定

通过正态分布保证率,建立普通混凝土抗压强度等级设计与评定之间的概率联系,并给出不同工况下的抗压强度等级评定方法及保证率。结果表明:普通混凝土配合比设计的抗压强度是通过混凝土抗压强度代表值的平均值,在95%的保证率条件下计算得到的;普通混凝土抗压强度评定统计方法基于普通混凝土的抗压强度服从正态分布,抗压强度的平均值和最小值的保证率不同。当混凝土样本数量≥10组,混凝土抗压强度标准差已知时,抗压强度的平均值大于等于设计强度的保证率是75%;抗压强度标准差未知时,根据试样组数,混凝土抗压强度的平均值大于等于设计强度的保证率分别是875%、853%和829%,低于混凝土配合比设计时的保证率,同时约束混凝土抗压强度的最小值;当混凝土样本数量<10组时,混凝土抗压强度评定采用非统计方法即安全系数方法来评定。     

双筋矩形截面混凝土墩柱的开裂前沿简化计算

基于力学理论,对双筋矩形截面混凝土墩柱受力模式进行简化,建立模型的力学平衡方程,并分析墩柱模型的受力过程及开裂机理.运用＂三段式＂方法,在考虑混凝土受拉的条件下,求解墩柱开裂截面中性轴的位置,得到混凝土抗力ΔP（z）沿墩身分布的函数表达式.计算结果可适用于钢筋混凝土悬臂桥墩变形分析,提出的＂三段式＂分析方法可以求出墩柱各截面刚度以及墩柱墩顶位移曲线,有助于钢筋混凝土墩柱在复杂载荷作用下的开裂机理研究.     

桥梁墩柱磨蚀机理与评价方法研究

基于混凝土材料在含沙水流下的磨蚀机理,分析了桥梁墩柱在含沙水流环境中工作时可能遭遇的磨蚀形式.总结了水力条件、泥沙特性、混凝土性能对墩柱磨蚀的影响,并解释了其中各自因素对墩柱磨蚀的具体贡献,指出了桥梁墩柱磨蚀的防治措施.基于国内外关于混凝土磨蚀的实验与评定方法,分析了国内外规范规定的方法在评定桥梁墩柱磨蚀性能的可行性与...     

NiTiNb-SMA丝主动加固RC圆柱抗震性能试验

为研究国产镍钛铌形状记忆合金(NiTiNb-SMA)丝主动约束加固钢筋混凝土墩柱的抗震性能,完成了3个墩柱试件的拟静力试验.基于试验现象和水平力-位移曲线,对比分析了各试件的骨架曲线、承载力和延性、强度退化、累计耗能、残余位移等性能指标.结果表明:热激励NiTiNb-SMA丝能有效地为墩柱提供主动约束应力,减轻墩柱的损伤,并提高墩柱的延性和耗能能力,对比原试件,NiTiNb-SMA丝对试件主动加固后的位移延性系数和累计耗能分别提高了27.8%和10.4%;有效减缓了墩柱的强度衰减,减小了墩柱的残余位移.     

竹楠木顺纹力学性能试验研究

目的分析比较几种胶合木材料,研究竹楠木拉、抗压基本力学性能,给出基于木材强度设计值的计算方法为基础的竹楠木拉压强度设计值建议值.方法按照《木材物理力学性能试验方法》和《木材无疵小试样的试验方法》对竹楠木材顺纹抗拉和抗压进行试验研究,测得竹楠木顺纹抗拉、抗压强度.结果试验结果表明竹楠木抗压经历了弹性、弹塑性和破坏3个阶段,发生塑性破坏;抗拉经历了较长的弹性阶段后发生脆性破坏.试验得到竹楠木顺纹抗拉强度可达98.1 MPa,顺纹抗压强度可达73.3 MPa.结论竹楠木顺纹强度具有离散性,抗拉强度的离散性要高于其抗压强度.竹楠木胶合竹材能够满足建筑结构对材料抗拉压力学性能的要求,试验结果对竹楠木的合理利用和深入研究提供理论依据.     

桥梁墩柱外观施工的质量问题及对策

“外观质量”是社会发展对建筑产品的必然要求，是增强企业竞争力的重要体现，桥梁墩柱外观质量在桥梁景观价位中占有极其重要的地位。因此，在桥梁工程墩柱施工中，必须从墩柱模板设计，安装到混凝土施工工艺采取切实有效的措施，方能确保墩柱施工的外观质量。