中空夹层金属管混凝土构件侧向冲击试验研究

为提高海洋平台结构的抗冰能力，提出一种新型中空夹层金属管混凝土导管腿构件。通过理论分析、数值模拟和试验相结合，研究不同外钢管材料（Q345钢、奥氏体304级不锈钢和T6061铝合金）对中空夹层钢管混凝土构件的影响。通过单次冲击和连续冲击两种加载方式进行加载，并与钢质空心导管腿进行对比，试验结果发现：组合构件抗冲击性能优于空管构件，铝合金组合构件整体抗冲击能力较差，不锈钢单次冲击作用下极限承载能量高达18.83 kJ以上，小能量连续冲击作用下承载冲击次数最多，不锈钢组合构件抗冲击力学性能最好。结合有限元ABAQUS软件，对单次冲击构件建模并得出计算结果，与试验结果基本吻合。     

海洋平台-摇摆柱结构体系冰激振动试验

海洋平台-摇摆柱结构体系是一种新型结构体系,能够有效地控制海洋平台在冰荷载作用下的动力反应,同时可以和多种消能减振装置相结合,进一步提高结构耗能能力。通过采用ANSYS对模型方案进行优化,研究冰荷载作用下,连接杆数量、位置和摇摆柱直径对海洋平台抗振性能的影响,分析发现连接杆数量越多、摇摆柱直径越大,减振效果越好。考虑到摇摆柱与海洋的接触面积以及结构的经济性,方案3(摇摆柱直径为360mm、连接杆4根)可以达到较好的控制效果。模型以JZ20-2北高点海洋平台为基础,按照方案3制作1∶10的缩尺模型。通过原海洋平台和海洋平台-摇摆柱结构进行对比分析,发现海洋平台增设摇摆柱是一种有效减振措施。     

黏性土中单桩贯入桩–土界面超孔压和土压测试现场试验

黏性土地基中静压桩沉桩过程桩–土界面受力变化是岩土工程中常见的问题。在东营某工地黏性土地基中进行了足尺静压桩的贯入试验,重点监测了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力和土压力随入土深度的变化规律,并分析了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力的关系,在同一入土深度桩–土界面土压力的变化特性,重点研究了影响桩–土界面有效土压力分布的原因。测试结果表明:沉桩引起的桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力比值最大是1.08,且该比值沿桩身向上逐渐减小;同一入土深度桩身不同h/L位置处桩–土界面土压力存在"侧压力退化"现象,且随着h/L的增加,该退化现象会越发明显,h/L=11/12位置处桩–土界面土压力仅约为10 kPa;除h/L=11/12位置处,桩身其它不同h/L位置处桩–土界面有效土压力是桩–土界面超孔隙水压力的1.88～2.20倍。研究成果对黏性土地基中静压桩施工和承载力确定具有一定的工程指导意义。     

地铁爆破施工对装配式建筑物的动力响应分析

为保证城市地铁爆破施工过程中临近装配式建筑物的安全,分析爆破振动作用下装配式建筑物动力响应特性是其关键。文中依托武汉市地铁11号线爆破工程,选取周围装配式建筑物为研究对象,利用SAP2000软件建立装配式建筑物结构模型,通过探究其低阶模态特性来分析不同爆破峰值振速下装配式建筑物加速度、位移及应力响应特征。研究结果表明,装配式建筑物自振频率为4~6 Hz,并逐渐稳定在6 Hz;振动加速度在第2层达到最大值,且各层的位移最大值随着层高的增加而增加;节点应力均大于梁、柱子、楼板的应力,说明装配式建筑物的节点是受力薄弱部位。     

静压桩贯入及加载过程桩土界面受力特性研究

通过在桩身表面安装微型硅压阻式压力传感器测得桩土界面孔压增量和径向应力,研究静压桩桩土界面的受力特性。针对双壁开口和闭口模型管桩,采用桩身开孔嵌入套筒式安装方法,通过全方面监测静压沉桩、超孔压消散及加载阶段受力特性,进行了开口和闭口静压桩贯入及加载全过程的受力特性室内模型对比试验。试验结果表明:同一入土深度处,开口和闭口静压桩桩土界面总径向应力均随着h/L(h为传感器距离桩端的高度;L为桩长)的增加而越小;不同桩端形式下超孔压消散期在不同h/L位置处沉桩阶段与沉桩结束后的有效径向应力之比均在0.6±0.1;桩土界面总径向应力的变化值在桩端位移达到1.0 mm左右时发生突变,加载结束后,同一深度处桩土界面总径向应力变化值随着h/L的增加而减小。该研究结果对于静压桩施工和设计具有工程参考价值。     

PVA掺杂对离子在C-S-H界面吸附行为影响的分子模拟研究

聚合物作为有机添加剂可显著提高水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的综合性能,在混凝土材料领域具有巨大应用潜力.基于分子动力学模拟探究了聚乙烯醇(PVA)掺杂对离子在C-S--H界面吸附行为的影响.模拟结果表明:PVA掺杂能够降低钠离子和氯离子在C-S-H表面的吸附量.静态结构分析结果显示钠离子和氯离子在C-S-H界面吸附主要依靠形成Ob-Na-Cl或Ob-Ca-Cl-Na连接,PVA的存在将降低上述化学键连接的数目并将导致形成新的Ob-Ca-Opoly-Na-Cl连接.动态性质分析结果显示Ob-Ca-Opoly-Na-Cl的连接稳定要远远低于Ob-Ca-Cl-Na连接.     

地铁隧道爆破施工对近接装配式建筑物影响分析

以武汉市地铁11号线隧道爆破施工穿越装配式建筑物为例,通过分析现场实测数据,对地铁隧道爆破施工对装配式混凝土结构建筑物的影响展开研究,从水平方向和垂直方向两方面分析并总结出装配式建筑物的振动响应规律.     

双肢拼合热轧槽钢梁受弯性能的非线性有限元分析

为了研究一种新型装配式梁板集成组合楼盖中双肢拼合热轧槽钢梁的受弯性能,通过有限元软件ABAQUS对拼合梁进行数值分析,考察了螺栓间距、螺栓预紧力、螺栓种类和螺栓布置方式对双肢拼合热轧槽钢梁的破坏模式和极限受弯承载力的影响。结果表明:试件极限受弯承载力低于同截面整梁,且其破坏模式均为弯扭失稳破坏;双肢拼合热轧槽钢梁的极限受弯承载力与单槽钢梁相比具有"1+1≥2"的拼合效应;螺栓间距对双肢拼合热轧槽钢梁的承载力影响较大,而螺栓预紧力、螺栓种类和螺栓布置方式对其影响较小。     

地铁爆破施工对装配式建筑物与现浇式建筑物影响响应对比分析

地铁工程一般修建于主城区,其中爆破施工对穿越地面既有建筑物造成严重的振动影响,然而不同类型的建筑物对这种振动响应不同,从感性认识来讲,近些年发展起来的装配式建筑物可能对这种振动响应更加敏感.为了探究装配式建筑物在地铁爆破施工振动影响下的行为,在SAP2000中分别建立装配式建筑物与现浇式建筑物模型,模拟不同工况下装配式建筑物与现浇式建筑物的模态、振动速度、振动加速度、位移和应力变化的特点,并将二者的动力响应行为进行对比分析.分析结果可用来指导地铁工程安全爆破施工,以便更好地保护装配式建筑物.研究表明:装配式建筑物与现浇式建筑物的振动速度、振动加速度、位移和应力变化趋势相同,现浇式建筑物的振速、加速度和位移分别为装配式建筑物的84.4%,86.4%和83.7%,现浇式建筑物的梁、柱子、楼板应力值约为装配式建筑物应力值的89.5%,节点应力值为装配式建筑物应力值的87.4%;装配式建筑物的自振频率为4～6Hz,现浇式建筑物的自振频率为5～9Hz.