振动拌和提高RCC和SFRC的均匀性及强度的机理研究
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双向非均质黏性阻尼土中桩基扭转振动频域阻抗解答与分析作者:崔春义梁志孟王本龙许成顺姚怡亦来源:《振动工程学报》2021年第02期摘要:基于三维连续黏性阻尼介质理论和径向多圈层复刚度传递模型,综合考虑桩周土径向非均质效应和纵向成层性,建立双向非均质土体中桩基扭转振动简化分析模型。
采用拉普拉斯变换和复刚度传递法求解得出土体位移形式解,进而利用桩⁃土耦合条件将该形式解耦合进桩身动力平衡方程中,并通过扭转阻抗传递法推导得出桩顶扭转阻抗解析解答。
将该解退化并分别与均质土及径向非均质土中的解答进行对比验证其合理性。
在此基础上,通过参数化分析探讨了桩周土施工扰动程度和扰动范围、扩颈及缩颈缺陷对桩顶扭转阻抗的影响规律,可为具体工程实践提供理论指导和参考作用。
关键词:桩基; 扭转振动; 双向非均质; 复刚度传递模型; 施工扰动中图分类号: TU473.1 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523(2021)02-0311-10DOI:10.16385/ki.issn.1004-4523.2021.02.011引言针对动力机器基础和海上钻井平台等工程环境,桩基础除受竖向、水平荷载外,往往还承受不可忽视的扭转动载作用。
在桩基打桩过程中,受其打桩挤土效应的影响,迫使桩周土体产生一定的不均匀性,即径向非均质效应[1⁃2]。
为深入探究非均质效应对桩基振动特性产生的影响,近些年来,国内外诸多学者针对桩基扭转振动专题开展了一系列工作,取得了较为丰富的研究成果。
首先,Veletsos等[3⁃4]基于平面应变假定,求解出了径向非均质土中桩基扭转阻抗解析表达式。
初步探讨了施工扰动效应对桩基扭转振动特性的影响规律。
Doston等[5]假定内部区域土体的剪切模量为指数变化函数,进一步推导得出径向非均质土中桩基受纵向和扭转荷载作用下的解析表达式。
在此基础上,Novak等[6⁃7]将地基划分为内外两部分区域,进而发展求解了能够简化考虑桩侧土软化效应的桩基扭转阻抗解析表达式。
冻融RC梁抗震性能与数值模拟方法作者:郑山锁杨路姬金铭裴培黄瑜王斌来源:《振动工程学报》2021年第05期摘要:为分析冻融环境下钢筋混凝土(RC)梁在地震荷载作用下的响应,采用人工环境模拟方法对4件RC梁试件进行了快速冻融试验,进而对其进行拟静力加载试验。
结果表明,随着冻融次数的增加,梁试件滞回曲线的捏缩现象越发明显,构件延性和耗能能力下降。
同时,通过理论推导建立了可考虑冻融损伤的粘结滑移模型,采用有限元分析软件OpenSEES中的零长度截面单元,并基于可考虑冻融损伤分布的纤维截面模型,对RC梁试件的地震破坏过程进行了数值模拟。
分析与试验结果对比表明,采用数值建模与分析方法得到的滞回曲线与试验数据基本相符,骨架曲线诸特征值误差较小,且较好地反映了冻融损伤引起RC梁滞回曲线的捏缩效应,从而验证了所提出的模拟方法的准确性。
关键词: RC梁; 抗震性能; 冻融循环; 粘结⁃滑移; 滞回曲线中图分类号: TU352.11; TU375.4 文献标志码: A 文章编号: 1004-4523(2021)05-0889-10DOI:10.16385/ki.issn.1004-4523.2021.05.002引言中国地域辽阔,其中东北、华北和西北大部分地区属于严寒或寒冷地区,这些地区的钢筋混凝土(RC)易遭受冻融循环作用,导致钢筋混凝土材料性能及粘结性能发生退化,从而造成RC结构的受力性能和抗震性能的劣化[1⁃2]。
严寒地区的冻融循环作用已成为影响RC结构耐久性问题的一个重要因素,引起了国内外学者的广泛关注。
施士升[3]、Hanjari[4]等通过试验分析,揭示了混凝土抗压强度、抗拉强度、弹性模量等性能指标随冻融循环次数变化的退化规律。
文献[5]进一步指出混凝土材料耐久性能的逐步退化将会导致RC构件与结构力学性能和抗震性能不断劣化。
在这一背景下,Xu等[6]、郑捷等[7]、郑山锁等[8]通过拟静力加载试验,分别探讨了RC框架柱、框架节点及剪力墙试件在不同冻融次数下的抗震性能退化规律;张艺欣等[9]则考虑混凝土冻融损伤在构件内部分布的不均匀性,提出了冻融RC柱的数值模拟方法,并据此对不同冻融循环次数下RC柱的抗震性能展开了研究。
解读水利工程中碾压混凝土( RCC) 的现状与应用1 碾压混混凝土发展起源及现有应用趋势概述碾压混凝土( 英文简称简称RCC) 最初起源于美国,也是美国最先开始应用碾压混凝土技术碾压混凝土是用于建设重负荷载的路面碾压性水泥混凝土材料,1980 年代才在我国率先开始研究此种材料,大约历时10 年左右,到1990 年代,我国研究者才初步完成了阶段性的研究与应用工作。
碾压混凝土( RCC) 材料最先是针对于建设水利工程,当时我国水利工程建设正处于蓬勃上升期间,碾压混凝土的引进对于我国水利工程,尤其是大坝工程的建设尤为重要,其后RCC 运用越加广泛,从而转向了停车场和一些低等级公路路面,近年,伴随碾压混凝土( RCC) 施工技术的不断创新与边个,外加对于RCC 专用设备的引进,使得如今碾压混凝土路面已经可以铺筑的公路路面等级越来越高,我国RCC 研究者在不断的应用过程中总结出了很多宝贵的经验。
从碾压混凝土的原理上来分析,碾压混凝土技术是一种利用具有干硬性质的混凝土工加以土石坝的施工工艺,并在施工成型过程中利用碾压振捣的施工工艺形成的一种新型的混凝土施工成型技术。
传统的水利工程,以传统的大坝施工工艺为例,传统的大坝采用柱状浇筑法,此方法消耗人力大,机械化程度很低,且施工的工期很长,施工的程序较复杂,投资大,但是引进了碾压混凝土施工技术后,以大坝为先的水利工程施工去的了巨大的突破,上述中传统施工法所拥有的不良特性都有大幅的高管,于是逐渐成为了现如今水利工程混凝土施工部分的首选方法。
2 碾压混凝土工艺的特点与成型特点2. 1 碾压混凝土( RCC) 的特点RCC 路面具有施工快、强度高、缩缝少、水泥用量少、造价低、减少施工环境污染等优点。
它是低水灰比,坍落度为零的水泥混凝土,经振动压路机振动、碾压成型的路面,不论是大型工程,还是局部改扩建工程,施工时不象普通水泥混凝土路面需要一套大型机具,可以利用铺筑沥青路面的摊铺机、振动压路机及轮胎压路机。
RCC试件劈裂抗拉强度尺寸效应的数值模拟
杜立峰;屈彦玲;秦伟
【期刊名称】《路基工程》
【年(卷),期】2008(000)003
【摘要】碾压混凝土(RCC)试件与混凝土试件一样也存在着尺寸效应.笔者采用随机骨料模型模拟碾压混凝土的细观结构,利用有限元方法数值模拟碾压混凝土试件劈裂抗拉的细观损伤断裂,并重点对劈裂抗拉强度尺寸效应进行了研究.
【总页数】3页(P39-41)
【作者】杜立峰;屈彦玲;秦伟
【作者单位】石家庄铁路职业技术学院土木系,河北石家庄050041;石家庄铁路职业技术学院土木系,河北石家庄050041;石家庄铁路职业技术学院土木系,河北石家庄050041
【正文语种】中文
【中图分类】U4
【相关文献】
1.碾压混凝土试件抗剪强度尺寸效应的数值模拟 [J], 屈彦玲;彭一江;杜立峰
2.混凝土立方体与圆柱体劈裂抗拉强度尺寸效应研究 [J], 周红;车轶;陈庚;宋玉普
3.废弃纤维再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应试验 [J], 周静海;康天蓓;王凤池;杨健男
4.砂岩巴西劈裂抗拉强度的尺寸效应研究 [J], 徐快乐; 刘聪颖; 倪鑫; 朱余; 宛良朋;
邓华锋
5.基于颗粒流的巴西劈裂抗拉强度的尺寸效应研究 [J], 窦浩宇
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RCC 重力坝坝顶桥梁混凝土施工技术RCC 重力坝坝顶桥梁混凝土施工技术一、引言随着工程建设的不断推进,越来越多的需要建造大型水利工程,重力坝坝顶桥梁也成为工程建设中的重要部分。
RCC 混凝土在水利工程中有着广泛应用,本文旨在探讨RCC 重力坝坝顶桥梁混凝土施工技术。
二、RCC 混凝土的特点RCC 混凝土是指由混凝土拌合料、水泥、矿物掺合料和水按一定比例掺拌成均匀的混凝土,其使用特点如下:1.强度高:由于使用的水泥和材料掺合比例严格控制,RCC 混凝土具有比普通混凝土更高的强度和耐久性。
2.防渗性能好:RCC 混凝土中掺有适量的矿物掺合料,使得其拥有较好的防渗性能。
3.施工简单:RCC 混凝土在施工时使用的拌合料掺合比例相对固定,施工简便方便。
三、RCC 混凝土在重力坝坝顶桥梁中的应用重力坝坝顶桥梁是水利工程建设中的重要组成部分,其安全可靠性直接关系到工程的质量和使用寿命。
RCC 混凝土在重力坝坝顶桥梁中的应用主要体现在以下几方面:1.坝顶桥梁的制作:RCC 混凝土应用于重力坝坝顶桥梁主要体现在制作上。
由于重力坝坝顶桥梁长时间处于水下环境中,需要具有良好的水密性和抗渗性,而采用RCC 混凝土能够实现这一目的。
2.施工时的使用:RCC 混凝土在施工过程中可以做到上车下料,直接投入施工中。
由于使用的掺合比例相对固定,施工方便快捷。
同时,RCC 混凝土具有较好的耐久性和抗冲击性,也可以满足重力坝坝顶桥梁施工时的使用需求。
四、RCC 重力坝坝顶桥梁混凝土施工技术1.材料准备:混凝土配合比应当符合所使用的项目的要求。
2.拌和站:RCC 混凝土的拌和站合理布局依靠设计人员根据项目规模、生产能力和网络情况来决定。
3.输送系统:混凝土输送系统包括拌和站、输送管道、输送车辆和输送杆架。
4.浇筑过程:在进行浇筑时,首先需要处理坝顶桥梁的地面,确保表面平整,无粉尘、污垢等污染物。
在浇筑过程中,需要实时监测浇筑的深度、坍落度和均匀性等。
不同纤维形状SFRC抗压强度的正交试验研究摘要:选取水胶比、砂率、钢纤维体积产量和钢纤维形状共4个因素分4个水平,通过正交试验方法研究了不同钢纤维形状的钢纤维混凝土(SFRC)静态抗压强度的差异,并进行最优化分析。
结果表明,试验范围内,掺量越高越好,水胶比和砂率两种因素均存在最优水平;不同类型的钢纤维对混凝土抗压强度的影响各异,其中以弓形钢纤维的增强效果最好,其次是平直形钢纤维,压棱形和波纹形对抗压强度的提高效果均不太明显。
关键词:钢纤维混凝土;正交试验;抗压强度;钢纤维形状引言已有研究表明,较普通混凝土而言,钢纤维混凝土能将抗压强度提高0~25%之间,但抗压韧性却大幅度提高,不同类型的钢纤维对混凝土抗压强度的增强效果也各不相同。
本文通过MTS815电液伺服岩石力学试验系统上进行全应力-应变曲线试验,探究各正交因素对钢纤维混凝土抗压性能的影响。
1 试验方案和试验装置1.1 正交试验设计钢纤维混凝土组成材料较多,影响因素比较复杂,试验周期较长,按常规的试验方法很难在较短时间内找出既符合设计和施工要求又经济合理的最佳试验组合。
因此,采用正交试验来分析各个因素对钢纤维混凝土的强度的影响规律,既能减少试验次数,又能提供足够丰富的试验信息,并得到全面的结论。
正交表的选择原则是在能够安排试验因素和交互作用的前提下,尽可能选用较小的正交表,以减少试验次数。
本文考察的正交因素有水胶比、砂率、钢纤维体积产量和钢纤维形状共4个因素,各因素相互独立。
依据以上原则和条件,选用正交表L16(45)安排试验。
正交因素水平表如表1所示。
1.2 试件材料和装置本文钢纤维混凝土的材料组分主要包括:徐州中盛水泥有限公司生产的P.C 42.5级复合硅酸盐水泥、徐州当地碎石,取样10~20mm作为粗集料、常规建筑用II类砂标准,细度模数2.6的中砂、北京科宁的“聚羧酸”减水剂、徐州市自来水,以及上海盾坚钢纤维厂生产的平直形、压棱形、弓形、波纹形钢纤维。
探讨市政桥梁桥面铺装工程施工中钢纤维混凝土的应用摘要:本文结合工程实例,着重探讨了钢纤维混凝土在市政桥梁桥面铺装中施工技术工艺及质量控制措施。
关键词:钢纤维混凝土特点优势分析桥面铺装施工工艺1 钢纤维混凝土性能特点及优势分析钢纤维混凝土(简称sfrc)是在普通混凝土中掺入适量的短钢纤维混合而成的一种新型复合材料。
由于钢纤维的掺入,在混凝土基体中随机分布的短钢纤维阻碍混凝土内部微裂缝的扩展,同时阻滞宏观裂缝的发生和发展。
在受荷(拉、弯)初期,水泥基料与纤维共同承受外力,当混凝土开裂后,横跨裂缝的纤维成为外力的主要承受者。
经国内外大量的研究和试验表明,在混凝土中掺入适量钢纤维,其抗拉、抗弯、抗剪、阻裂、抗疲劳、抗冲击韧性、耐久性等物理和力学性能有显著的提高(见表1)。
在桥梁上部结构中,主梁是承受车辆活载和结构自重的主体,而桥面铺装的主要作用是分布车轮集中荷载,保护主梁不受车辆轮胎直接磨损,防止主梁遭受雨水的侵蚀。
因此对于桥面铺装而言,结构应尽可能轻薄,减少主梁的负重。
但是桥面铺装层直接承受车轮荷载的冲击,桥面铺装部分或全部参与了主梁结构的变形,一方面可分散荷载并参与桥面板的受力,另一方面起联结各主梁共同受力的作用;既是桥面保护层又是桥面结构共同受力层,所以桥面铺装层应具有足够的强度和良好的整体性,并具有足够的抗裂、抗冲击、耐磨性能。
钢纤维混凝土克服了普通混凝土抗拉强度低、极限延伸率小、性脆等缺点,具有比沥青混凝土更为优良的抗裂性、耐磨耐疲劳、高韧性等性能,经常使用于以承受车轮荷载疲劳和冲击作用为主的桥面结构。
因此钢纤维混凝土在桥面工程应用可以明显减薄厚度。
2 工程实例某特大桥桥面原设计为8cm 沥青混凝土。
由于主跨梁顶面未设置调平层,梁面平整度难以控制,不利于保证沥青混凝土层的施工质量。
此外箱梁顶的竖向预应力筋顶端处在沥青混凝土层内,既影响沥青混凝土的摊铺,又不利于锚头防腐。
因此将这座大桥桥面铺装变更为钢筋纤维增强钢网混凝土cf40。