锈蚀作用对钢板桩码头影响研究

钢板桩码头作为一种永久性结构形式,常年浸泡于海水之中,在多种因素的作用下,锈蚀现象较为严重。本文在采用有限元软件ABAQUS模拟钢板桩码头整体钢板桩与土体相互作用基础上,提出锈蚀作用对钢板桩码头的影响分析。结合工程实例,考虑腐蚀作用的影响,分析了U型单片钢板桩和组合钢板桩在锈蚀20%、40%条件下,钢板桩码头的性能影响,为今后钢板桩码头锈蚀性能的研究提供借鉴之用。     

锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁试验研究

为了研究锈蚀钢筋混凝土梁采用钢板锚贴加固后的力学性能,设计了12根钢筋混凝土梁,以设计锈蚀率为10%进行电化学快速锈蚀。在锚贴钢板加固前进行预压试验,裂缝宽度控制为0.2mm。按保护层厚度分为3组,每组1根对比梁,其余3根分别按钢板厚度3、4、5mm进行锚贴钢板加固。加载对比试验研究表明:锚贴钢板加固锈蚀钢筋混凝土梁的跨中截面应变基本符合平截面假定,正常使用性能得到明显改善,且极限承载力亦有明显提高。锚贴钢板有效地减小了锈蚀钢筋混凝土梁的裂缝宽度和裂缝延伸高度,在相同保护层和锈蚀率相近时,钢板厚度增加3~5mm导致其挠度减小,且减小幅度为13%~51%。保护层厚度对加固梁的极限承载力影响不明显。     

粘贴钢板加固法在提高码头承载能力中的应用

结合码头结构形式,采用粘贴钢板加固法对码头轨道梁进行加固,提高码头轨道梁承载力,使轨道梁能满足新门机的荷载使用要求。介绍了粘贴钢板加固法的工艺流程及对加固前后轨道梁承载力进行了对比分析。     

海洋环境下钢栈桥加固技术研究

以海洋环境下的钢栈桥为研究对象,针对其钢管桩在服役过程中出现锈蚀病害而不满足设计使用要求的情况,通过采用包裹钢套筒加固法来延长钢栈桥的使用寿命。该方法不仅能有效地加固钢管桩,并且可防止钢管桩的继续劣化,同时钢套筒加固法具有工期短,成本低等优点,是一个经济合理的加固技术。     

外贴CFRP板加固锈蚀钢板疲劳性能试验研究

为研究外贴CFRP板对锈蚀钢板疲劳性能的影响,开展16个CFRP板加固锈蚀钢板试件的疲劳拉伸试验,研究锈蚀程度、CFRP刚度、CFRP预应力度、端部锚固及疲劳应力幅对CFRP板加固锈蚀钢板疲劳破坏模式、疲劳寿命及裂纹扩展规律的影响.研究结果表明,外贴CFRP板可以显著提升锈蚀钢板疲劳寿命,对质量损失率为9.38％、13...     

碳纤维增强材料加固锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能试验研究

钢筋锈蚀以致局部箍筋锈断将会降低混凝土柱的抗震性能,采取碳纤维增强材料(CFRP)加固方法可对此类锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能进行修补。基于28根T形柱的试验研究,初步揭示了钢筋锈蚀率、轴压比、CFRP加固方式和加固层数对混凝土柱抗震性能影响规律。钢筋锈蚀会导致混凝土柱的耗能能力、刚度、承载力和延性不同程度的降低。当钢筋锈蚀率达到15%时,混凝土柱的延性系数下降约40%。经过CFRP加固后,锈蚀柱的滞回环变得较为饱满,耗能能力大大增强,其延性系数可提高约40%,耗能能力可提高约80%。     

双排桩桩间土体加固对桩土变形影响研究

双排桩支护结构中,桩间土体加固是一个需要考虑的重要因素。为此,本文采用有限元程序MIDAS/GTS建立双排桩支护结构的有限元模型,验证了桩间加固对桩土位移的减小作用,分析了桩间土体不同加固深度对桩土变形的影响,其研究结果为双排桩的桩间土加固深度设计提供了依据。     

基于桩周土加固效应的双排桩承载性状模型试验研究

双排桩在复杂环境条件深基坑工程中具有广泛的应用前景,针对双排桩复杂的承载性状与力学性态,基于相似材料模型试验原理,构建深基坑工程双排桩室内试验模型,对桩间土、桩侧被动区、桩端土体以及未加固等4种工况下双排桩的承载特性进行分析研究。研究表明:当采取桩间土加固措施时,前排桩最大正、负弯矩相对于未采取加固措施时分别降低了32.4%和38.5%,后排桩桩身最大正、负弯矩分别降低了76.8%和55.4%,而桩顶水平位移降低约57.5%,加固效果十分显著。桩间土、桩侧被动区以及桩端土加固均可有效提高双排桩的承载性能,但以桩间土加固效果为最好,主要原因是桩间土加固可显著提高桩间土的变形模量,增强桩土复合承载体截面整体抗弯刚度,从而提高双排桩的承载能力。     

碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响

通过外加电流加速锈蚀法获取锈蚀钢筋混凝土试件,采用横向粘贴碳纤维布的方法进行加固,设计并制作了未加固锈蚀试件、先锈蚀后加固和先加固后锈蚀三组22个试件。考虑保护层厚度、加固前或加固后的钢筋锈蚀率等因素,通过拉拔试验研究了碳纤维布约束对锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的影响。分析结果表明,碳纤维布的约束作用能显著提高锈蚀后钢筋与混凝土间的粘结性能,试件破坏模式由混凝土劈裂破坏向钢筋拔出破坏转变。未加固锈蚀试件极限粘结强度随着锈蚀的发展而降低;锈蚀试件采用碳纤维布加固后,由于保护层的劈裂受到约束,极限粘结强度显著提高;由于碳纤维布对锈胀力和保护层劈裂的双重约束作用,先加固后锈蚀试件的极限粘结强度随着锈蚀的发展而增大,且比同等锈蚀率的先锈蚀后加固试件更为显著。根据试验结果分别建立了不同约束条件下锈蚀钢筋与混凝土间极限粘结强度的计算模型。     

FRP加固锈蚀RC梁抗弯疲劳性能研究进展

氯离子诱发的钢筋锈蚀已成为土木工程领域的普遍现象,在疲劳荷载和钢筋锈蚀的耦合作用下,桥梁结构的疲劳寿命会大幅下降。采用 FRP 材料对锈蚀损伤的钢筋混凝土梁进行加固,是提高疲劳寿命的一种有效方法。为了全面研究 FRP 加固锈蚀钢筋混凝土梁的疲劳性能,分别从加固未锈蚀和锈蚀梁两个方面总结国内外 FRP 加固钢筋混凝土梁疲劳性能的研究成果,为桥梁等结构的加固提供参考数据,并讨论了今后拟开展的若干重要研究问题。     

不同地质条件下盾构进出洞施工技术研究

盾构进出洞是盾构隧道施工中的事故多发阶段,应加强各种地质条件下盾构进出洞施工技术的研究。对盾构施工中所遇到的具有普遍性的三类岩土条件下盾构进出洞土体的加固方式进行了总结分析,提出了盾构进出洞过程中主要控制技术措施。研究表明：对于软土地区,盾构隧道端头采用最多的是水泥土深层搅拌桩＋高压旋喷桩（或注浆）的加固方式,当受地面环境限制时,可采用冻结法进行加固;在砂层中,主要采用地层加固＋降水的加固方式;遇到全断面岩石地层时,无需进行地基加固,可采用分层注浆的施工方案;对于特殊地层,需采取较为特殊的加固方式。     

坑底土体加固对深厚淤泥质土地铁深基坑安全的影响

以福州某地铁车站深基坑工程为背景,采用静力触探试验检测水泥搅拌桩加固效果,获得加固土体力学参数,建立基坑开挖有限元分析模型,系统地研究了深厚淤泥质土坑底土体加固置换率和加固深度对基坑变形和整体稳定的影响。结果表明：深厚淤泥质土坑底土体加固是减小基坑变形和提高整体稳定性的一种有效方法;福州地铁深基坑安全等级为一级时,抽条加固中坑底土体加固置换率在40%～60%较为经济合理;加固土置换率在30%～60%之间时,抽条加固对基坑整体稳定性影响效果最好,效益最高。福州深厚淤泥质土坑底抽条加固深度建议取0.1H～0.4H(H为基坑开挖深度);当加固深度超过0.5H后,继续增加加固深度对基坑整体稳定性影响甚微。     

重庆码头大直径深嵌岩短桩水平承载力试验研究

在码头建设过程中,由于山区场地条件的限制,大直径深嵌岩短桩在工程中得到了使用,但是在水平荷载作用下,相应的原位试验研究还比较缺乏。通过采用对顶法对重庆码头大直径深嵌岩短桩的水平承载特性进行测试,分析包括桩顶的荷载-位移曲线、水平位移分布规律以及桩身弯矩及剪力的分布情况。研究结果表明:大直径深嵌岩短桩水平荷载与位移关系基本呈直线分布,增加桩长对改善其水平受力性能较为有利;从桩土的侧向变形来看,变形主要发生在上部填土处,表层处土体的密实度及桩径大小对侧向变形影响较大;从桩身的内力分布来看,桩身弯矩在距离地表6 m处最大,最大剪力主要分布在地表附近。     

宝钢原料码头钢桩阴极保护

<正> 海洋地区的钢结构建(构) 筑物,因地处海洋环境,对钢材的锈蚀特别严重。为防止或减缓钢材的锈蚀,延长建(构) 筑物的使用年限,通常采用油漆、混凝土包裹,选用耐蚀钢,以及阴极保护等各种措施。由于阴极保护具有防蚀可靠,效果显著,并可使用自动化控制等优点,而普遍应用于港工钢结构建筑物。例如,上海石化总厂陈山原油码头,北仑中转码头,青岛市黄岛码头,连云港钢板桩码头等,都采用了阴极保护法来延长码头钢桩的使用年限。阴极保护不但可保护使用于海水中的钢     

考虑时间效应的斜桩基负摩阻力室内模型试验研究

斜桩基是桥梁支墩、码头等工程中常用的桩基础形式,但是针对斜桩基础负摩阻力问题的研究却相对较少。进行了黏性土层中斜单桩及斜群桩在桩周土堆载固结条件下负摩阻力性状的室内模型试验研究,测得了桩侧负摩阻力、桩端阻力以及桩周土体分层沉降随固结时间的变化情况;并进行了同等条件下竖直单桩及竖直群桩试验作为比较分析。试验结果表明,斜桩和竖直桩桩侧负摩阻力引起的下拽力都存在明显的时间效应和群桩效应;在本文试验条件下,当桩–土相对位移达到2mm时,桩侧负摩阻力将达到其最大值的80%～90%左右。     

液化土中桩水平振动响应分析

将完全液化土体考虑成流体,研究了已液化土体中桩的水平振动问题。用流体运动方程模拟完全液化土体,用Biot动力固结模型模拟未液化饱和土层,用分离变量法求解流体振动方程,结合桩水平振动方程和桩–液化土耦合条件得到液化土–桩水平振动解,考虑液化土体和饱和土体的连续条件、桩身位移和内力连续条件以及桩底部嵌固条件,采用矩阵传递法得到液化土–饱和土分层条件下桩顶阻抗的表达式。将解退化为水中悬臂梁振动问题,与已有解进行对比,验证了本文解的正确性。进行参数分析,表明液化层厚度和流体密度对桩顶阻抗影响较大。     

基于拉伸试验的锈蚀钢板力学性能研究

通过对浙江路桥纵梁截取得到的32根锈蚀钢板试件进行拉伸试验,研究了锈蚀钢板各项力学性能变化规律,发现随着锈蚀程度的增加,钢板的弹性模量基本保持不变,而钢板的屈服强度、极限强度、极限伸长率近似按照线性关系发生退化,屈服平台逐渐缩短直至消失。在本次试验的特点上,提出了以试件最大失厚率作为钢板锈蚀程度表征值,并建立了屈服强度与锈蚀程度拟合关系的下边界线方法,为老化钢结构鉴定加固提供参考。     

基于Ansys的锈蚀RC梁底面钢板加固有限元仿真分析

采用Ansys建立了底面粘钢加固锈蚀梁有限元模型,并且通过粘钢加固锈蚀梁抗弯性能试验,验证了模型的正确性,分析了试验梁裂缝、变形、钢板应变等力学参数,并得出一些有意义的结论。     

锈蚀RC梁加固前后抗弯性能试验研究

为探究锈蚀RC梁钢板加固前后的抗弯性能,考虑钢板加固、保护层厚度、锈蚀梁的影响,设计了21根试验梁,对比其裂缝、挠度、破坏模式以及承载力的影响。试验结果表明:抗弯性能较弱的锈蚀梁经钢板加固后,其裂缝形态主要表现为稀疏的斜裂缝。未加固梁的裂缝发展速率大,最大裂缝宽度小于加固梁。轻微锈蚀对未加固梁的早期刚度几乎无影响,加固梁的挠度曲线屈服点不明显,屈服阶段缩短,最终破坏的较为突然。加固对梁的破坏形式有着决定性的作用,锈蚀不均匀性对梁破坏形态的影响不容忽视。钢板加固能有效延缓开裂、屈服与破坏,加固梁的屈服挠度略低于对比梁,但其承载力较未加固梁有明显的提升。     

单排钢板桩围堰水平位移监测分析

某水利工程内河施工围堰采用单排钢板桩(拉森IV型)形式,通过计算分析可知实际应用中关键是克服并控制单排钢板桩围堰变形。在围堰上布置水平位移监测点监测和分析单排钢板桩围堰在挡水期间变形状况。通过监测数据分析发现,在挡水期间,单排钢板桩围堰水平位移受水位变化影响很大,随着变形增大,围堰产生漏水现象,围堰后采用抽水并土体回填的方式进行围堰加固,使得围堰变形趋于稳定,有效保证了主体工程顺利施工。