加筋水泥土围护结构基坑开挖有限元分析

利用有限元程序,对小型钢加筋水泥土支护工程实例进行数值模拟计算。对基坑开挖后挡墙的受力特性,变形特性进行了有限元计算分析,通过计算,明确了组合挡墙受力后的变形情况以及水泥土和小型钢的工作状态、应力分布特点。证实在小变形下水泥土与型钢协同工作性能良好,对于深度不大的基坑支护工程,小型钢加筋水泥土组合支护结构非常适用。     

纤维水泥土疲劳性能试验研究

为探究加入纤维对水泥土疲劳性能的影响,采用电液伺服加载系统对玄武岩纤维水泥土试件开展单轴压缩疲劳试验。借助疲劳损伤实时监测系统及动态信号测试分析系统,从损伤参数A值的变化及试件轴向不可逆变形两方面分别描述了玄武岩纤维水泥土的疲劳损伤三阶段变化规律,分析结果发现两者变化规律基本对应;通过对比分析不同配比玄武岩纤维水泥土疲劳损伤各阶段的变化规律,发现玄武岩纤维对水泥土疲劳特性的改善主要是通过限制疲劳裂纹的形成和扩展,从而提高水泥土的疲劳寿命;水泥土的疲劳寿命与玄武岩纤维掺量在研究范围内近似呈正相关关系,其具体的关系式符合三参数二次函数模型。     

水泥土抗压强度的试验研究

通过试验研究了水泥土中水泥掺量，砂子掺量对干硬性细粒状水泥土抗压性能的影响及水泥土干密度与抗压强度的关系。结果表明，水泥掺量和密度增加，水泥土抗压强度也增加；而掺砂后的抗压强度变化则与砂粒大小和掺后干密度的变化有关。     

纤维水泥土抗拉强度的试验研究

采用在水泥土中掺入纤维的方法获得了比水泥土抗拉强度和韧性更高的纤维水泥土。通过正交试验,建立了关于纤维水泥土抗拉强度与纤维掺量、长度间的数学关系。分析表明纤维水泥土抗拉强度随着纤维掺量和长度的增加而增加,且纤维掺量对纤维水泥土抗拉强度的影响比纤维长度的影响更大。     

水泥土无侧限抗压强度试验研究

以某建筑工地常见的杂填土为原土,加入水泥形成水泥加固土,利用微机控制电液伺服万能试验机及改装后的高速搅拌机进行室内试验。试验过程中控制水灰比不变,研究不同水泥掺量和不同龄期等条件下水泥土无侧限抗压强度的变化规律,试验得出各条件下水泥土试块抗压强度值,并通过数据分析得出可以预测水泥土强度的函数表达式。结果表明,随着水泥掺量的增加,水泥土的抗压强度逐渐增大;当掺量为25%时,水泥土的强度增长幅度最大;水泥土的抗压强度的变化与龄期增长的关系密切,呈现三次函数变化,当龄期为60d时,水泥土强度高于龄期为90d的强度。该研究成果可为以杂填土为土质的地基基础或基坑支护设计等基础工程提供理论参考依据。     

双向地震荷载下水泥土变形和强度特性研究

【目的】分析水平双向动剪应力、相位差对水泥土变形和动强度特性的影响规律,为水泥土桩复合地基在地震荷载作用下的破坏机理研究提供理论参考。【方法】在双向动剪应力为15.8,16.8,17.8,18.8,20.4kPa以及相位差为0°,45°,90°条件下,对水泥土进行水平双向动单剪试验,测定不同试验条件下水泥土的变形和动强度。【结果】动剪应变发展过程中存在明显的转折应变,且转折应变与破坏剪切次数的对数具有良好的线性关系;以转折应变作为水泥土的破坏标准,水泥土动强度与破坏剪切次数呈良好的反比例函数关系。3种相位差下导致水泥土破坏的临界动强度为15.2kPa。相位差为0°时,水泥土动强度最高;相位差为90°时,水泥土动强度最低。【结论】水平双向动剪应力和相位差对水泥土的动强度及动变形有较大影响。     

玻璃纤维对水泥土抗压和抗拉强度的影响

分析了玻璃纤维长度和掺入量对水泥土抗压和抗拉强度和影响机理,试验结果表明,在考察范围内水泥土的强度随着玻璃纤维长度和掺入量的增加而增大,且玻璃纤维掺量对水泥土抗拉强度的影响比抗压强度更显著,但当玻璃纤维掺入量超过一定限度时,水泥土的强度反而会降低。     

埋石水泥土的主要工程力学特性研究

埋石水泥土是一种新型的建筑材料,已应用在水利、水产养殖等工程上.本文主要介绍了埋石水泥土的主要特性,包括力学性能、耐久性能以及变形性能.并在结论中对其经济指标作了分析.     

水泥土重力式挡墙在基坑围护中的变形特性研究

重力式挡墙支护结构是以自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定,是目前国内比较常见的一种支护形式。为研究水泥土重力式挡墙在基坑围护中的变形特性,针对湖北某水泥土重力式挡墙支护结构基坑工程,通过现场取土样进行室内研究,优化设计方案,并结合施工现场监测技术,对监测数据进行研究。重点分析基坑支护结构位移及地表沉降的变化情况,探讨基坑变形规律。结果表明,各项监测数据均在设计预警值内;重力式挡墙支护结构对临近建筑物及道路沉降具有良好的控制作用;室内试验研究能为基坑支护设计进行优化;监测数据可为基坑开挖提供参考与指导,有效保证基坑施工安全。该研究结果可为类似基坑工程提供参考与指导。     

预应力CFRP加筋粘土路堤模型试验研究

采用路堤模型试验方法研究了预应力碳纤维增强塑料(CFRP)加筋路堤的力学性能.路堤模型采用梯形对称截面,并以粘土作为填料制作.设计了三种试验模型:粘土路堤模型、加筋粘土路堤模型、预应力加筋粘土路堤模型,三种模型几何尺寸、填料均相同.研究各模型在竖向荷载作用下的变形、侧向位移以及破坏模式,并进行了对比分析.试验表明,加筋后的路堤模型的承载力得到了明显提高,预应力加筋路堤模型的承载力会进一步增加.     

钢筋锈蚀对混凝土梁破坏模式影响的试验研究

研究钢筋锈蚀对混凝土梁破坏模式的影响.对4组共21根不同剪跨比、不同锈蚀程度的混凝土梁进行了试验，研究发现，纵向配筋率及剪跨比相同的情况下，随着纵筋、箍筋锈蚀程度的变化，梁会产生弯曲、剪压、剪切-粘结3种不同形态的破坏.针对此现象，基于试验研究结果并结合相关文献的试验结果，根据现行规范中的分析理念建立了考虑剪跨比、箍筋锈蚀率、纵筋锈蚀率及粘结退化等因素影响的锈蚀混凝土梁受剪承载力计算公式.据此再考虑弯剪区的平衡条件，分析讨论得出了试验梁产生破坏形态转变的临界条件和锈蚀混凝土梁构件的综合承载能力的变化规律，从而建立了锈蚀混凝土梁破坏模式转变的分析模型.据此模型分别以纵筋锈蚀率和箍筋锈蚀率为横、纵轴，考虑剪跨比等因素得出临界曲线划分的破坏形态区域与试验结果吻合较好.     

集中荷载下钢木组合梁试验研究及有限元分析

  目的  用钢材替代工字型木梁的腹板部分以解决纯木梁腹板易剪切破坏、抗弯刚度低的问题,有助于减小构件尺寸,增加其在大跨度建筑中的应用。  方法  在H型钢上下翼缘各覆一层木材并使用螺栓连接制备组合梁。对11根组合梁开展三点弯曲试验,研究螺栓间距、剪跨比对组合梁破坏模式、刚度和承载力的影响。通过4个推出试验研究钢木界面滑移对组合梁性能的影响。  结果  钢木组合梁的抗弯刚度比相同截面尺寸的矩形木梁提高了201%;H型钢在集中荷载作用下易发生上翼缘的局部屈曲,剪跨比为2时,试件出现脆性破坏特征,破坏始于上层木材,随着剪跨比增大,试件由脆性破坏转变为延性破坏,木材最先破坏位置由上层木材转变为下层木材;剪跨比增大时,组合梁抗弯刚度减小,延性系数增大,峰值荷载下降了15%以上;螺栓间距增大时,组合梁抗弯刚度增大,延性系数减小,峰值荷载上升了15%以上。考虑钢木界面滑移的屈服承载力和跨中挠度的计算公式具有较高的准确性,所得计算值与试验值误差基本在10%以内;由材性试验获取材性参数,在此基础上使用ABAQUS软件建立考虑钢木界面滑移的有限元模型,模拟结果较为准确,组合梁抗弯刚度和屈服荷载的模拟值与试验值误差基本在10%以内。  结论  钢材用作腹板部分可以显著提高梁的抗弯刚度,并防止腹板剪切破坏;考虑界面滑移后,组合梁抗弯性能的理论计算和有限元模拟结果均较为准确。      

玄武岩纤维复合材料对胶合木梁受弯性能的影响

在普通胶合木梁上粘贴玄武岩纤维复合材料,经抗弯试验,检测不同层数玄武岩纤维布和玄武岩纤维板对胶合木梁的增强效果。结果表明:玄武岩纤维复合材料对胶合木梁受弯性能有很好的增强效果;与未增强的胶合木梁相比,受弯极限承载力提高幅度为20.88%~111.25%,抗弯刚度提高幅度为18.7%~27.6%,延性系数提高幅度为23.0%~74.3%。对于玄武岩纤维复合材料配量适中的增强胶合木梁,在受拉区层板破坏的同时,受压区层板出现压屈褶皱,木材抗压强度得到比较充分的发挥,破坏时表现出明显的塑性破坏特征。玄武岩纤维复合材料的存在,能有效降低木材缺陷对胶合木梁受弯性能的不良影响。     

钢骨混凝土T形截面短柱抗剪性能试验研究

为了研究钢骨混凝土T形截面短柱的抗剪性能,在考虑剪跨比、轴压力系数及配骨率等影响参数的基础上,对14根钢骨混凝土T形截面短柱和2根钢筋混凝土T形截面短柱的抗剪性能进行了试验研究,提出了钢骨混凝土T形截面短柱抗剪承载力计算公式。试验结果表明,计算值与试验结果较为吻合,钢筋混凝土T形截面短柱加入钢骨后,其抗剪承载力有较大程度的提高。     

DLC涂层硬质合金微钻的制备及其切削性能

在硬质合金微型刀具加工高硅铝合金等难加工材料时,通过采用改进的热丝CVD装置开展了DLC涂层硬质合金微钻制备工艺优化,得到了最优沉积工艺,并配合高速加工高硅铝合金(Si15%)材料微小孔钻削性能对比试验,分析了刀具的磨损机理.结果表明:两步预处理方法适合复杂形状硬质合金衬底的预处理方法.钻削高硅铝合金时,DLC涂层具有低摩擦系数和高耐磨损特性,同等切削条件下,涂层微钻的切削寿命比未涂层硬质合金微钻提高了10倍.     

桩-梁基础共同作用分析

考虑基础梁的刚度贡献、地基土对基础梁的支承作用，以及桩间土对桩的影响，建立桩-基础梁-地基土共同作用刚度方程．采用有限单元法建立整体分析模型，对其进行共同作用分析．将桩基受力情况分解为3种荷载工况的叠加，给出计算桩自身沉降量的计算公式(考虑了桩间土对相邻桩沉降的相互影响)．建立共同作用方程时，采用先通过计算柔度系数(沉降系数)形成柔度矩阵，由柔度矩阵求逆获得刚度矩阵的方法，使计算大为简化．     

复合加固梁的裂缝开展及破坏现象分析

本文通过试验测试介绍了混凝土复合加固梁在荷载作用下的裂缝开展情况及破坏现象,分析其发生的原因及机理.为预应力碳纤维布与钢板复合加固混凝土受弯构件的应用提供参考依据.     

钢筋混凝土柱-钢梁节点的抗震性能研究

提出了一种新型端板高强螺栓连接的狗骨式削弱钢梁-钢筋混凝土柱节点,通过2个足尺试件的低周反复荷载试验研究了其抗震性能和破坏形态.两组试件的试验结果表明此种节点具有较高的强度和刚度.试件EJ1在钢梁狗骨式削弱区的塑性还没有充分发展前发生了连接破坏,节点耗能能力较差;而试件EJ2由于提高了节点连接质量,在梁端狗骨式削弱区形成塑性铰破坏,节点耗能能力较好,抗震性能优良.建议采取措施提高钢梁和端板的焊接质量,尽量采用工厂焊接来保证钢梁狗骨式削弱作用的实现.     

加筋膨胀土挡墙蠕变试验研究

通过模拟试验研究了加筋膨胀土挡墙的蠕变特性。考虑了含水量对膨胀土的特殊作用．通过对试验结果进行分析后认为加筋膨胀土挡墙在古水量和温度升高时其蠕变变形会变大；膨胀土的湿胀干缩特性使加筋土中筋材并非一直处于受拉状态．可以减缓筋材的蠕变性质；在较低的极限荷载比例下。膨胀土体中含水量的变化对蠕变起主要作用．在较高的极限荷载比例下，加筋膨胀土的恒载对蠕变起主要作用．