新型复合锚固结构抗爆宏观效应与分析

为研究新型复合锚固结构的抗爆性能,进行了岩石中该结构与单一锚周结构的抗爆效应现场对比试验。试验结果表明：新型复合锚固结构洞室的临界破坏荷载是单一锚固结构洞室的178％;就破坏程度而言,单一锚固结构洞室是新型复合锚固结构洞室的2．5倍;复合锚固结构存在优化设计问题,优化设计因素包括：空孔直径、空孔密度、空孔深度、锚固区深度。新型复合锚固类结构的弱化效应吸能非常显著,用于岩石介质洞室的抗爆加固是完全可行的,并具有显著的技术经济效果。     

岩石中新型复合锚固类结构抗爆性能现场试验研究——宏观效应与量测结果分析

 为了研究新型复合锚固类结构是否能有效提高岩石洞室的抗爆性能,进行岩石中新型复合锚固类结构与单一锚固类结构的抗爆效应现场对比试验。试验结果表明：新型复合锚固类结构洞室的临界破坏荷载是单一锚固结构洞室的143%;就破坏程度而言,单一锚固结构洞室是新型复合锚固结构洞室的2.5倍;在爆炸荷载较低条件下,单一锚固结构的振动加速度是新型复合锚固结构的1.6～12.3倍;新型复合锚固结构的平均位移值是一般锚固结构的65%;应力波作用于新型复合锚固结构的时间是一般锚固结构的2.5～5.0倍;一般锚固结构的锚杆应变峰值是新型锚固结构的2.0～4.0倍,最大达到6.9倍;一般锚固类结构拱顶表面应变峰值是新型锚固结构的2倍。新型复合锚固结构的弱化效应吸能非常显著,用于岩石类介质洞室的抗爆加固是完全可行的,并具有显著的技术经济效益。     

新型复合锚固结构静力弱化效应影响因素试验研究

在新型复合锚固结构静力单轴试验研究中,进行了3组影响弱化效应的对比试验,即考虑了不同比面积、不同材料强度、不同弱化孔深度3组单因素。试验结果表明：①在3组单因素对比试验中,比面积较大、材料强度较高、弱化孔较深的3组试件,均存在更为明显的弱化效应;②锚固区厚度为第4个影响弱化效应的因素;③比面积、弱化孔深、锚固区厚度均存在最佳值,可使弱化效应最优;④弱化效应的机理是：在锚固区厚度足够条件下,弱化区一般要经历变形—大变形—压裂—压碎—压实的各个阶段,与此同时吸收大量爆炸能,使锚固区（包括洞室表面）的危机得以转移,因而潜藏有巨大的经济技术效果。本次试验研究为新型复合锚固类结构的弱化效应优化设计提供了必要的依据。     

新型复合锚固类结构静力弱化效应试验研究

为研究新型复合锚同类结构的弱化机理及其在静载作用下的特性,进行了静力三轴试验研究。研究表明：①弱化试件同非弱化试件相比,其平均变形量为后者的2.7倍,最大为7.3倍,其平均承载力为后者的1.8倍,最大为3.2倍;②在非弱化试件中的锚杆已达到很高应变状态或试件已产生极限破坏条件下,弱化试件中的锚杆尚处于很低应变状态;③弱化试件荷载～应变关系曲线中的“峡谷”现象是弱化孔间的孔壁介质由于应力集中而出现超载破坏,引起试件产生相对卸载的结果,而多次“峡谷”现象的发生,实质上反映了孔壁介质从破裂、破碎到压实的全过程效应;④复合锚同类结构的弱化效应非常显著,其间存在极大潜能,充分利用这一潜能,将具有巨大的社会、经济和军事效益。     

锚固类结构抗爆性能研究进展

 在分析国内外大量文献资料基础上,综合评述锚固类结构抗爆性能的研究进展,指出国内外具有共性的问题：(1) 对复合锚固类结构抗爆性能的研究还很欠缺;(2) 特殊型式的复合锚固类结构具有良好的开发应用前景,应深入研究;(3) 对新型锚固类结构抗爆性能的研究还需进一步加强;(4) 对试验研究及应用成果,还未能提升到系统、严密、公认的理论阐释程度。     

一种新型复合锚固结构抗爆性能的试验研究

对一种新型复合锚固结构的抗爆性能进行了试验研究。这种新型复合锚固结构是“注浆锚杆-构造措施”型,用于地下空间的加固支护。“构造措施”是指在锚杆里端规律设置一段表面经过处理的空孔。试验研究表明:①复合锚固结构洞室的临界破坏荷载显著高于单一锚固结构洞室,其安全性和稳定性更高,其构造措施段具有一定的抗爆吸能作用;②复合锚固结构用于岩石洞室的抗爆加固是完全可行的;③就本次试验条件而言,在累次爆炸加载作用下,单一锚固结构洞室的破坏程度是复合锚固结构洞室的2.5倍;④加固区具有足够的深度、强度、刚度和稳定性是复合锚固结构优化设计实现的前提。     

泡沫混凝土抗爆性能的试验研究

通过对自行设计的混凝土-泡沫混凝土-混凝土复合防护结构在爆炸冲击波作用下的吸能特性进行了试验研究,就不同密度的泡沫混凝土在复合防护结构中抗爆吸能作用进行了比较。结果表明:①复合防护结构中泡沫混凝土层具有明显的吸能作用;②随着泡沫混凝土密度的减小,经过该层后爆炸冲击波峰值应力、应变急剧衰减;③复合防护结构的抗爆吸能是以牺牲外层及泡沫混凝土来保护下层结构的。     

建筑结构的抗爆设计方法研究

恐怖爆炸活动日益猖獗,对周围建筑物造成极大破坏,引起严重的伤亡和财产损失。该文从爆炸荷载的特点及其对建筑物的损伤特性出发,在比较总结普通民用建筑和工业建筑抗爆设计方法的基础上,对建筑结构抗爆设计的原则提出了建议,希望能为建筑结构的防爆抗爆设计提供参考。     

预应力锚固结构腐蚀介质作用下的耐久性 试验研究

 基于对预应力锚固结构腐蚀影响因素的分析,选取pH值、时间、应力水平及材质作为影响预应力锚固结构腐蚀的主要因素进行分析,并对各因素正交组合后进行预应力杆件的室内加速腐蚀试验。得到预应力锚固结构在腐蚀介质作用下的外观规律性表现,并分析影响预应力锚固结构腐蚀的各种因素对于单位长度腐蚀量及断面损失率等指标的影响规律。试验结果表明,随pH值的增大,单位长度腐蚀量呈现出递减趋势,总体呈负指数形式发展;而随着时间的延长,腐蚀量不断增加,但腐蚀量增量逐渐减小,呈幂函数形式发展,而应力水平对于单位长度腐蚀量的影响并不显著。所得到的拟合公式能够正确地反映单位长度腐蚀量与各因素之间的关系,也为工程中预应力锚固结构使用寿命的预测奠定了理论基础。     

重复爆炸条件下岩石介质破坏效应试验研究

 为了探索精确制导武器对岩石介质中地下防护工程实施重复打击后的毁伤效应问题,进行重复钻孔爆炸和一次性钻孔爆炸对比试验。试验结果显示：在装药总量相等条件下,二次钻孔爆炸所形成的爆坑直径与一次性钻孔爆炸所形成的爆坑直径近似相等,但爆坑深度和破碎区范围却分别是一次性钻孔爆炸的2倍和1.66倍。量测结果显示：试验中二次钻孔爆炸与一次性钻孔爆炸相同测点处峰值应力相差较大,相同测点处二次钻孔爆炸的峰值应力远高于一次性钻孔爆炸的峰值应力。计算结果显示：一次性钻孔爆炸的应力衰减指数为1.933,应力波传播速度约为4 800 m/s。最后根据应力波传播机制推算得出：在装药总量相等条件下二次钻孔爆炸所需防护层厚度是一次性钻孔爆炸所需防护层厚度的1.07倍。     

新型钢-混凝土组合结构的应用与展望

简要介绍新型组合结构的类型及优越性,并对其在国内外的发展过程及应用现状做出评述,分析新型钢-混凝土组合结构的发展方向和需进一步解决的问题,对推动钢筋混凝土组合结构在结构工程中的应用具有理论意义和实用价值。     

聚脲-钢板复合结构抗冲击性能试验与有限元模拟

为研究Q190s喷涂型高强聚脲材料对结构抗冲击性能的影响,对Q190s喷涂型高强聚脲材料的常规性能与热力学性能进行了试验研究,并制作了6块聚脲-钢板复合结构,以研究聚脲-钢板复合结构在落球冲击作用下的抗冲击性能,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对相应结构进行了有限元分析.试验结果表明,Q190s型聚脲材料具有...     

锚固类结构杆体临界锚固长度问题综合研究

 锚固类结构杆体临界锚固长度是指一定岩土介质中锚固类结构杆体的极限锚固长度,超过此长度,其承载力将不再明显增加;未达此长度,其承载力尚有一定潜力可挖。数十年来,特别是近10 a来,国内以不同的方法,从不同的侧面对锚固类结构杆体临界锚固长度问题进行研究,取得若干成果。对其中较典型的研究成果作评述和再分析,着重指出：系统的研究仍较为缺乏,直接的研究较为少见,仍处于局部发现问题局部探讨解决的阶段;临界锚固长度现象是普遍存在的,对此问题的透彻研究,将对现行国内外基于平均剪应力概念和方法的设计理论提出严重质疑和挑战,并最终将导致锚固类结构传统设计理念的根本性变化;临界锚固长度现象的发现,国外早于我国10多年时间,但作为专用的具有明晰概念的名词“临界锚固长度”,目前尚无此称谓。     

预制装配式结构中预留孔钢筋浆锚搭接的试验研究

提出一种焊接预留孔钢筋浆锚搭接连接技术,通过对36个钢筋浆锚搭接连接试件的拉拔试验,研究其破坏形态、荷载-试件变形曲线以及裂缝发展过程等。试验中,33个试件为钢筋拉断破坏,3个搭接长度为0.3ll的试件发生了锚固破坏,且锚固破坏的试件出现了纵向贯穿劈裂裂缝。研究表明:该连接方式性能良好,可显著减小钢筋搭接长度。     

黄土崩解性试验研究

 通过自行研制的大试块黄土崩解仪,结合原位崩解试验,对黄土的崩解性进行试验研究。结果表明,黄土的崩解主要以崩离、迸离和解离3种作用方式进行。对黄土崩解的3种主要作用方式的作用机制进行深入分析,并对其作用特点进行全面概括,认为崩离和迸离是瞬时的和不可逆的,解离则需要一定的时间并在其初期阶段具有一定可逆性。通过试验对天然含水率和结构性两种影响黄土崩解性的主要因素进行深入分析,指出黄土崩解作用时效性的本质是由黄土增湿速率所引起的。天然含水率增加导致黄土颗粒周围水膜增厚以及黏土矿物膨胀能提前得以消减是崩解性减小的根本原因。结合试验结果对黄土崩解过程的边界效应进行研究,指出产生崩解核的原因是浸水面附近黄土的崩解为内侧黄土的缓慢增湿提供了空间边界条件和时间。通过原位崩解试验对不同曲率和不同形状试验工况的边界效应进行初步研究,结果表明,浸水面愈浅和曲率愈大的凹面试验槽、棱边愈尖锐的凸面直立的原位试样其边界效应愈为明显,从机制上对崩解过程的有限性及原位崩解试样的“去棱边效应”进行了合理解释。     

爆炸荷载作用下两相饱和土中结构响应试验研究

 通过试验研究含气量低于99.99%两相饱和土及其中的结构响应问题。试验在f 2.5 m×5 m的圆柱形模拟爆炸装置中进行,爆炸采用TNT集团装药,炸药埋设在饱和土中进行接触爆炸,采用统一比例埋深。在饱和土中设置正方体大跨度结构,该结构产生整体破坏。同时研究完全不动钢壁极限结构,与大跨度结构进行对比,系统研究饱和土中不同结构形式的反射系数。结果表明,在两相饱和土中压力超过2 MPa时,饱和土发生动态液化,应力波变化为冲击波,其中压力与饱和土的具体颗粒性质关系不大。通过极限状态的两种结构响应研究认为,饱和土中不同跨度结构的反射系数为0.5～2.0,其具体取值将根据结构形式决定。     

新型装配式冷弯薄壁型钢组合楼板模块受弯性能试验研究

为提高现有组合楼板的加工效率和装配化程度,解决组合楼板结构中自攻螺钉连接工序多、效率低等问题,提出了一种基于锁铆连接的新型冷弯薄壁型钢桁架梁-压型钢板-混凝土组合楼板模块。为研究该楼板模块的受弯性能以及次梁间距、混凝土厚度和连接方式对其抗弯承载力、延性和刚度的影响,对6块足尺组合楼板模块试件进行了单调静载试验。试验结果表明:在正常使用阶段,组合楼板模块的变形很小,且远小于GB 50017—2017《钢结构设计标准》要求的限值;组合楼板模块破坏时具有较大塑性变形,说明其延性性能良好,主要表现为桁架梁锁铆连接的破坏、桁架梁弦杆的折曲破坏和楼板模块面板层混凝土的挤压破坏;次梁间距对组合楼板模块的延性和刚度影响较大,对其抗弯承载力影响较小;混凝土厚度和钢构件连接方式对组合楼板模块的抗弯承载力、延性和刚度均有显著影响。