深井松散煤巷超高强预应力组合锚杆支护技术

深井松散煤巷支护一直是制约矿井安全生产的难题,常规的锚杆支护方式及支护强度已很难适应其变形特征。文中以丁集煤矿1262(1)巷道为例,在新型锚杆强化支护体系的应用研究中,采用了超高强预应力组合锚杆支护技术,通过加大支护强度及采取各种补强措施,进一步优化围岩应力场,充分调动围岩自身承载能力,有效控制了巷道围岩变形,实现了巷道长期稳定,满足了矿井的安全高效生产,并为该类煤层巷道推行锚杆支护技术提供了参考和借鉴。     

幕墙支承体系双层索结构初始预应力分布

双层索结构是指由张力索和压杆组成的、具有预应力自平衡的新颖结构体系.初始预应力分布的计算是双层索结构受力分析的基础.在讨论双层索结构静动定体系特性的基础上,利用平衡矩阵提出了一种求解双层索结构初始预应力分布的线性化方法,并编制了相应的电算分析程序.算例表明该方法计算简单,易于被工程设计人员采用.     

先张法预制预应力工字型板桩力学性能

先张法工字型预制预应力板桩(YBZ桩)是为满足深基坑工程支护需要而设计制作的一种新型围护桩,其采用非传统工字型、双轴对称截面设计。为检测YBZ桩的抗弯、抗剪性能和理论设计方法的准确性进行现场试验;并通过ABAQUS有限元仿真软件对试验结果进行验证。结果表明,YBZ桩理论设计值、试验结果及数值模拟值基本一致,差异性较小。因此,工字型性能理论计算公式是合理的,数值模拟的结果也是切合实际情况的;同时验证了YBZ桩具有良好的力学性能。研究成果对今后YBZ桩的推广应用具有参考价值。     

纤维增强混凝土局部抗压性能试验

基于斜向预应力混凝土道面锚固区应力复杂、混凝土抗裂性能差的特点,开展了纤维混凝土试件局部抗压性能试验,得到了纤维混凝土试件在局部荷载作用下的典型破坏模式,分析了支撑状态、纤维掺量对开裂强度和极限抗压强度的影响,揭示了纤维混凝土在局部受压条件下的破坏机理,并基于拉-压杆模型得到了带孔纤维增强混凝土局部受压承载力提高系数.结果表明试件支撑状态和纤维掺量均显著影响局部抗压承载力和破坏模式;对于相同的支撑状态,随着纤维掺量的增大,试件局部抗压能力逐渐增大;对于相同的纤维掺量,底部完全支撑时试件局部抗压承载力显著高于底部部分支撑状态下的承载力;局部受压面积比、预留孔道尺寸显著影响纤维混凝土试件的局部承载力提高系数.     

施工期钢绞线锚下有效预应力测试技术

为准确检测锚下预应力大小,研发了预应力钢绞线锚下有效预应力测试系统,基于等效刚度理论揭示了系统的工作机理,针对两类情况分别提出了张拉力的判别准则,解释了张拉力与延伸量关系的特征曲线.研究结果表明:张拉力与延伸量的关系曲线分为消除非弹性变形阶段、反拉段弹性变形阶段及反拉段和锚固段协同受力阶段;根据张拉力-延伸量曲线出现"拐点"和未出现"拐点"两种情况分别提出判别准则,"拐点识别法"可用于锚下有效预应力测试,实际工作张拉力与测试张拉力误差不超过3%;锚下有效预应力测试评定标准需考虑预应力损失.     

预应力活性粉末混凝土简支梁优化设计研究

活性粉末混凝土RPC(Reactive PowderConcrete)是一种具有超高强度、高韧性、高耐久性的新型水泥基复合材料.这里首先提出了RPC的计算原则,然后以强度和挠度为约束条件、以造价为目标函数,采用枚举法对预应力RPC简支梁进行了优化设计.在编制程序进行计算的基础上,使用多项式曲线拟合方法,得到了预应力RPC简支梁的跨度-造价曲线、跨度-梁高曲线和跨度-预应力钢绞线用量曲线.并且给出了以跨度为变量的造价、梁高、预应力钢绞线用量的简化公式,在此基础上进行了RPC梁的跨度优化,推荐了合理的跨度取值范围.计算结果表明,对于跨度为30～60m的简支梁,进行优化后的造价降低最高可达29.3%.     

预应力混凝土T梁桥锚下有效预应力检测方法

为确定预应力混凝土T梁桥在施工阶段,结构锚下有效预应力值的大小,基于梁挠曲变形理论,推导结构锚下有效预应力的计算公式,以某40 m预制T梁桥为依托工程,采用实梁检验,验证锚下有效预应力计算公式的正确性.结果表明:锚下有效预应力计算值与实梁测试值误差在10％以内,满足工程需求,研究成果可为混凝土梁桥有效预应力的预测与评估提供参考.     

体外预应力CFRP混凝土薄壁箱梁抗弯性能分析

利用有限元分析软件ANSYS对试验箱梁抗弯性能试验进行了全过程数值模拟,分析结果与试验结果吻合较好,验证了ANSYS分析此类箱梁的可行性.并针对箱梁抗弯性能的影响因素进行了参数分析,重点分析了各项因素对箱梁的挠度、CFRP应力增量的影响情况,为此类箱梁的工程推广提供了可靠的理论分析依据.     

钢与高强混凝土预应力组合梁数值分析

为在理论上对预应力组合梁力学性能有更进一步认识,以数值积分方法为基础,考虑材料非线性,提出钢与高强混凝土预应力组合梁由加载至破坏的全过程非线性分析模式,研制计算程序,对其进行全过程非线性分析,得到载荷与变形、载荷与预应力增量关系曲线。结果表明:组合梁的受力状态一般经历弹性、弹塑性及塑性三个阶段,并且在整个加载过程中,组合梁的刚度发生过变化,在局部区域出现塑性铰。通过预应力筋与钢梁的变形协调求出预应力筋的内力增量,计算结果与试验结果吻合良好。该成果为预应力组合梁设计提供理论分析手段。     

扇形弓弦预应力组合结构力学性能影响参数分析

阐述扇形弓弦预应力组合结构的概念,介绍该结构的特点和受力机理;运用有限元软件ANSYS对弓弦结构进行静力计算,分析矢跨比、垂跨比、弓梁截面惯性矩和腹杆数目对扇形弓弦预应力组合结构受力性能和变形的影响,得出了这些参数对扇形弓弦预应力组合结构的影响关系.