高分子合成纤维在地铁管片混凝土中的试验研究

为了解决地铁管片混凝土的脆性问题,在混凝土中掺加高分子合成纤维,研究了其对混凝土的增韧效果,并与钢纤维、玻璃纤维的增强效果进行了对比,探讨了高分子合成纤维在管片中应用的可行性。试验结果表明,高分子合成纤维、钢纤维及玻璃纤维的掺加对地铁管片混凝土工作性和力学性能影响不大,对混凝土耐久性稍有一定的不利影响;但对混凝土的增韧效果显著,混凝土抗弯性能及抗冲击性能得到明显改善。测试数据显示,管片混凝土中掺加6 kg/m~3的高分子合成纤维和30 kg/m~3的钢纤维具有几乎同等的增韧效果。     

高强高性能预制桩混凝土耐久性的试验研究

以高强高性能预制桩混凝土为研究对象,通过比较不同养护制度、不同掺合料以及防腐剂对混凝土耐久性能的影响,研究了各因素对高强高性能预制桩混凝土耐久性的影响程度及适宜的控制技术。试验结果表明,采用免蒸压养护工艺制度,通过双掺矿粉和粉煤灰可以明显改善混凝土的微孔隙结构,进而提高管桩混凝土的耐久性能。     

静钻根植能源桩技术及其应用

能源桩作为一种浅层地温能利用的建筑节能技术,是建筑运行阶段减少碳排放的主要途径之一.结合静钻根植桩的特点,提出静钻根植能源桩技术及施工工艺.结合实际工程,开展静钻根植能源桩的短期工况和长期工况热力试验,分析桩身温度变化、性能系数、桩身轴向附加应力和桩侧附加摩阻力等变化规律.试验结果表明,桩身温度随时间逐渐升高,而性能系数随时间的推移逐渐降低,并最终稳定于一恒值.桩身轴向附加应力和桩侧附加摩阻力的发挥性状受桩顶、桩端约束条件的制约.短期工况试验中,桩身轴向附加应力呈中间大两头小的分布形式,桩侧附加摩阻力分布存在一个零点;长期工况下,桩身轴向附加应力呈现两端大中间小的分布形式,桩侧附加摩阻力分布规律与时间、温度和约束条件等因素有关,桩身从一个零点逐渐演变为3个.研究结果可为能源桩技术的进一步推广应用提供理论参考.     

静钻根植竹节桩抗压与抗拔承载特性分析

静钻根植竹节桩是利用静钻根植工法将预制竹节管桩插入到水泥土中而形成的管桩-水泥土组合桩基。采用有限元软件ABAQUS建立现场抗压试桩与抗拔试桩的分析模型,计算得到的荷载-位移曲线与现场静载试验结果吻合,验证了模型的可靠性,采用数值计算方法,分析了竹节桩的抗压与抗拔承载特性。研究结果表明:软土地区,静钻根植竹节桩的抗压承载性能优于抗拔承载性能;桩身竹节可以使竹节桩与水泥土紧密结合,竹节不直接与土接触分担上部荷载;桩身非扩径段水泥土在荷载作用下只起到传递剪应力的作用,不分担上部荷载;桩顶位移60 mm时,管桩承担抗压桩总端阻的25.8%,承担抗拔桩总端阻的16.6%,均小于水泥土扩大头分担的端阻;竹节桩长度比R_N从0增大到0.375时,抗压桩极限承载力从3 045 kN增大到6 173 kN,抗拔桩极限承载力从1 910 kN增大到2 441 kN;竹节桩长度比从0增大到0.375时,抗压桩与抗拔桩桩端水泥土扩径段承担的荷载也明显增大;当竹节桩长度比从0.375增大到0.625时,静钻根植竹节桩的极限承载力、总侧摩阻力、管桩分担端阻和水泥土分担端阻改善效果不明显。     

能源载体条件下静钻根植桩承载特性

为了研究温度荷载影响下静钻根植桩的承载特性,通过室内试验测得温度在混凝土-土界面上的传导特性及对界面接触摩阻力的影响. 测试结果表明,接触压力对温度传导无明显影响,温度对混凝土-土接触面上摩阻力无明显影响. 根据试验测试结果,采用顺序热力耦合分析方法,建立考虑温度荷载影响的静钻根植桩受力分析有限元模型. 计算结果表明,制热及降温过程对静钻根植桩承载特性的影响受桩顶荷载的影响较大. 温度荷载引起的预制桩桩身轴力、桩侧摩阻力及桩顶、桩端位移、水泥土竖向应力的变化均与桩顶荷载相关,制热与降温过程引起的静钻根植桩承载特性变化有较大差异.     

非顺筋裂缝对混凝土结构耐久性影响的调查分析

混凝土结构在建筑工程中广泛应用,而裂缝是混凝土的常见病和多发病,亦是导致混凝土结构耐久性降低的主要因素之一。本文通过对混凝土非顺筋裂缝的产生过程及类别特征进行了分析,并对浙江宁波地区部分建筑物进行了实地调研,对建筑物中存在的主要非顺筋裂缝进行了分析讨论,论述了混凝土非顺筋裂缝对结构耐久性的影响。     

考虑间歇比的地热能源桩热-力性能试验研究

结合地热能源桩现场试验,在桩身内部埋设应变/温度传感器,监测进/出口水温、桩身温度和轴向应变.分析不同间歇比下桩身轴向附加温度应力与桩侧附加摩阻力的变化规律,比较间歇与连续模式下地热能源桩的传热性能与热-力学特性.试验结果表明,间歇比对地热能源桩的短期传热性能影响比长期传热性能影响大.当间歇比为1、2时,性能系数平均值分别为3.95、4.00,桩身每延米换热量平均值分别为101.2、107.3 W/m.间歇比对桩身温度影响较明显,间歇比为1的桩身平均温度增量比间歇比为2的高66%.桩身中部的轴向观测应变大于桩两端的,桩身轴向附加温度应力和桩侧附加摩阻力均随间歇比的增大而减小.在桩身温度恢复阶段,间歇比为1、2工况的桩身温度,轴向观测应变和轴向附加温度应力均有残余.