疲劳裂纹钻孔止裂技术研究

结构在循环荷载作用下可能产生疲劳裂纹，裂纹通常源于应力集中部位，在往复荷载作用下会不断扩展直至结构破坏。对于带有贯穿型裂纹的钢板，钻孔止裂是一种很好的临时修复措施。钻孔止裂是在裂纹尖端钻孔，以消除局部的应力集中，阻止裂纹的继续扩展。对特定的疲劳裂纹，止裂孔的直径会影响钻孔止裂的效果。通过弹塑性有限元分析，确定不同直径止裂孔的孔边最不利应变幅值，利用局部应力应变——寿命法，分析和比较了不同止裂孔直径对疲劳裂纹再生寿命和止裂效果的影响。     

止裂孔复合加固单边裂纹钢板疲劳性能研究

横隔板疲劳裂纹是正交异性钢桥面板的主要疲劳失效模式,为提高传统止裂孔处的疲劳寿命,提出了将止裂孔作为预处理措施与高强螺栓、粘贴碳纤维增强复合材料(CFRP)、粘贴钢板相结合的复合加固方法.为了研究止裂孔复合加固方法的修复效果,以含单边初始裂纹的钢板为研究对象,对止裂孔加固和复合加固钢板进行了疲劳测试,对比分析了复合加固方法的失效模式、裂纹扩展规律和疲劳性能,并基于有限元分析揭示了栓接止裂孔复合加固机理.试验结果表明,粘贴CFRP和粘贴钢板由结构树脂胶剥离引起失效,栓接止裂孔失效以垫片疲劳破坏为主;复合加固有效延缓了疲劳裂纹扩展速率,疲劳寿命达到止裂孔加固的3.6～15.8倍,粘贴钢板和栓接止裂孔的加固效果优于粘贴CFRP的加固效果.综合对比来看,栓接止裂孔加固垫片先于母材破坏起到失效预警作用,并可更换高强螺栓周期性提高疲劳性能,是理想的"微损伤"加固方法.     

弯曲荷载作用下平板贯穿裂纹钻孔止裂试验研究

通过对15个预制裂纹平板试件进行疲劳加载,研究了弯曲荷载作用下钢桥面板钻孔止裂的止裂机理、钢板疲劳性能与影响止裂效果的因素。分析了钻孔后孔边萌生裂纹的起裂点、扩展路径与测点应力变化,对比了不同止裂孔孔位及孔径对试件剩余疲劳寿命的影响。研究结果表明:在弯曲荷载作用下,打孔后的再次开裂点位于原裂纹尖端前方孔壁点,并沿原裂纹方向扩展,孔边裂纹在钢板上、下表面共同扩展;随着裂纹的扩展,裂纹尖端区域能承受的最大应力值逐渐降低;该试验结果表明:止裂孔孔位在0.5 D～1.0 D之间的止裂效果较好,增大孔径可以延长钢板的剩余疲劳寿命。     

平板贯穿裂纹高强螺栓止裂加固试验研究

为了验证高强螺栓止裂对平板贯穿型疲劳裂纹的加固效果,基于有限元模拟探究了高强螺栓止裂加固机理,通过单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验,验证了高强螺栓止裂加固的有效性,定量比较了高强螺栓规格对修复后钢板疲劳寿命的影响.试验结果表明:单边裂纹钢板高强螺栓止裂加固后的疲劳寿命是传统止裂孔加固的近5倍,螺栓规格(螺栓直径、强...     

组合梁栓钉对高性能混凝土约束收缩效应研究

为探究高性能混凝土在栓钉约束作用下的收缩特征及开裂行为,制作了钢-混凝土组合构件,通过试验研究了不同栓钉因素对高性能混凝土约束收缩应变、约束度及开裂风险的影响规律,运用正交试验方法研究了栓钉直径、间距、高度对高性能混凝土约束收缩的影响,得到了主要敏感因素。结果表明：高性能混凝土较普通混凝土的约束收缩应变发展趋势更为平滑;各栓钉因素对约束收缩的敏感性影响的主次顺序依次为直径、间距、高度;混凝土收缩在组合梁高度方向上呈现出一定的收缩梯度,混凝土约束收缩应变随高度增加而增大,但栓钉高度在30 mm处、间距在75 mm处、直径在150 mm处对高性能混凝土约束收缩几乎没有影响;栓钉对混凝土的约束作用可定义为3个阶段,即约束增强阶段、约束下降阶段和约束稳定阶段;组合梁构件最大开裂风险发生在栓钉的根部,当栓钉间距由150 mm减少到75 mm,直径由13 mm增加到22 mm时,最大开裂风险分别增加了20.03%和36.05%,栓钉高度的改变对最大开裂风险没有影响;采用高性能混凝土以及直径小、高度高的栓钉布置方式可以有效减小混凝土的收缩及开裂风险。     

钢管混凝土拱桥内置栓钉的防脱空研究

为探究栓钉对钢管混凝土拱桥存在的脱空危害的影响,设置内置栓钉模型试验,对模型进行数值分析,并开展了界面切向和法向黏结强度研究;采用加温模型的方式,开展内置栓钉的脱黏防治技术研究。研究结果表明:添加栓钉后,界面在栓钉布置位置的应力远小于界面的法向黏结强度,未添加栓钉的界面应力远大于界面的法向黏结强度;添加栓钉不会导致钢管内混凝土产生损伤;考虑温度变化,通过对比设置栓钉的模型与未设置栓钉的模型的钢管与混凝土间的变形和应变,发现栓钉能有效减小钢管混凝土的脱空;通过塞尺的测量,对比有无内置栓钉的试验结果,得出其钢管与混凝土的间隙分别为0.02mm和0.40mm。     

带栓钉连接件型钢混凝土剪力传递性能研究

通过15个带栓钉连接件的型钢混凝土短柱在单调荷载下的推出试验及1个自然黏结试件的对比试验,研究带栓钉连接件型钢混凝土短柱的破坏形态、裂缝模式、荷载-滑移特性、型钢应变分布、剪力传递承载力等。试验结果表明:带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的破坏以混凝土劈裂为主,劈裂裂缝出现的方位与栓钉的布置位置有关。典型试件的荷载-滑移曲线大致可分为5个阶段,分别为无滑移段、滑移段、破坏段、荷载下降段及残余段。由于栓钉剪切变形的影响,栓钉根部混凝土受局部承压作用,混凝土与型钢表面原有的自然黏结将受到损坏,近栓钉位置的型钢应变产生突变,应变分布表现出与自然黏结试件不一样的特征。在其他条件基本相同的情况下,型钢腹板布置栓钉的试件,其极限荷载和残余荷载比型钢翼缘布置栓钉的试件高,与极限荷载相对应的端部滑移比型钢翼缘布置栓钉的试件大。根据试件的受力机理和力的扩散原则,提出了带栓钉连接件型钢混凝土推出试件的承载力计算公式及防止栓钉外侧混凝土劈裂破坏的构造措施,公式计算结果与试验结果总体相符且偏于安全。     

冷弯薄壁背靠式组合受弯构件数值模型中栓钉模拟方法的研究

本文主要对栓钉连接的冷弯薄壁背靠式组合受弯构件进行了可靠的有限元建模,为新型组合构件的静、动力分析做准备。首先运用ANSYS有限元软件,采用壳单元Shell181,建立了构件的有限元计算模型,并通过算例比较给出了组合受弯构件栓钉的最优模拟方法一直接耦合法。其次,进行了11组不同栓钉间距构件的有限元分析计算,得到了栓钉间距对组合构件极限状态的影响规律,并给出经济合理的栓钉间距为200mm。最后将有限元模型试算结果与已有构件试验进行对比分析后,验证了模型的可靠性。     

栓钉钢板企口预制混凝土梁端受力性能试验研究与设计方法

栓钉钢板企口为钢板两侧焊接栓钉的一种钢质企口,可作为预制混凝土次梁端的铰接节点。为研究栓钉钢板企口预制混凝土梁端受力性能,进行了8个试件的静力加载试验,得到了栓钉钢板企口梁的破坏模式、挠度曲线、栓钉应变、钢筋应变及梁端剪切变形等试验结果,分析了最外侧栓钉距梁端距离C1和梁端配筋构造对试件承载力及变形能力的影响,进一步分析了栓钉钢板企口梁端的传力机理,并提出了相关的设计方法。结果表明：试件的破坏模式有两种,分别为梁端剪撬或剪压破坏和钢板企口栓钉剪扭破坏;C1为60mm试件的梁端混凝土被撬开且破坏突然;C1为100mm试件的承载力平均比C1为60mm的试件提高27%,但C1为210mm试件的承载力却比C1为100mm的试件降低5%;梁端箍筋加密可提高试件承载力;可采用拉压杆模型计算栓钉钢板企口混凝土梁端的受剪承载力。建议将GB/T 51231—2016《装配式混凝土建筑技术标准》中的最外侧栓钉到梁端面的最大距离由200mm调整为100mm,且梁端优先采用C形筋的配筋形式。     

平板贯穿裂纹高强螺栓止裂加固试验研究

为了验证高强螺栓止裂对平板贯穿型疲劳裂纹的加固效果,基于有限元模拟探究了高强螺栓止裂加固机理,通过单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验,验证了高强螺栓止裂加固的有效性,定量比较了高强螺栓规格对修复后钢板疲劳寿命的影响。试验结果表明:单边裂纹钢板高强螺栓止裂加固后的疲劳寿命是传统止裂孔加固的近5倍,螺栓规格(螺栓直径、强度等级)对加固效果影响显著,单边裂纹钢板用10.9级M14高强螺栓止裂的疲劳寿命是8.8级M12高强螺栓的3倍以上。横隔板足尺模型高强螺栓止裂加固后疲劳寿命达到200万次以上,满足规范疲劳强度等级要求。单边裂纹钢板和横隔板足尺模型疲劳试验中,高强螺栓止裂后构件均表现出优异的抗疲劳性能。     

紧固件预紧力对沉头式点式玻璃幕墙承载性能的影响研究

研究了沉头式点式玻璃幕墙在风荷载和紧固件安装预紧力共同作用下产生的应力场和位移场 ,并讨论了预紧力对孔边应力和玻璃板中心位移的影响。算例分析结果表明 ,存在最佳安装预紧力。结论对指导工程实践有实用价值。     

岩溶区断桩加固新方法

广西某矿山人工挖孔桩在成孔后,地表粘性土和铝土矿石被大雨冲进孔底,堆积高达1.5 m,灌注桩身混凝土前未清理孔底,最终造成断桩。采用掏空桩端堆积物后加钢筋束并浇筑混凝土后压力注浆的方法进行了补强加固。     

人工挖孔灌注桩施工工艺

人工挖孔灌注桩是桩基础的一种常见形式 ,它具有施工工艺简单、成孔机具少、工程质量可靠、施工进度快、成本低的优点。适用于地质条件好、无地下水或地下水量很少的密实土或岩石地层 ,特别是桩基数量不多 ,搬迁钻孔设备困难的条件下使用具有明显的经济效益。本文根据工程实践 ,介绍了在红粘土与中、微风化泥岩条件下人工挖孔灌注成孔方法、灌注混凝土等施工工艺 ,对孔内爆破也进行了介绍     

长螺旋钻孔压灌桩技术在高层住宅地基基础处理中的应用

长螺旋钻孔压灌桩技术是建筑业10项技术（2010版）地基基础和地下空间工程技术之一,是利用长螺旋钻成孔,用混凝土泵将混凝土从钻头底压出,边压灌边提升钻头直至成桩,然后将钢筋笼一次性插入混凝土而形成混凝土灌注桩。较普通水下混凝土灌注桩操作更方便,施工速度快且无泥浆污染,造价省,在同类工程中很有推广价值。     

河道淤泥自保温烧结多孔砖生产技术

研究并提出了利用河道淤泥生产烧结自保温多孔砖的产品配方设计、孔结构优化设计、生产工艺及实际生产关键技术,并在砖厂成功烧制出性能符合GB 13544—2000《烧结多孔砖》要求的河道淤泥自保温烧结多孔砖。     

箱涵中继间法顶进施工技术

结合工程实例，对开挖工作坑、后背制作、滑板制作、箱身预制、顶进施工等框架箱涵顶进施工工艺进行了阐述，并对顶进过程中需注意的问题进行了论述，最后对纠偏措施做了介绍，以推广该技术。     

免反复透孔水平注浆技术研究及应用

采用注浆法加固破碎岩体,先施工直孔段、造斜段、圆弧段及水平段钻孔,并在孔内下套管,分多次钻水平孔并注浆。现有水平钻孔注浆施工时,止浆塞一般位于孔斜20°以内的造斜段内,止浆塞下部无注浆管,导致每次注浆结束后,止浆塞下部管孔内充满水泥浆体,堵孔管路较长,透孔工程量巨大,耗费大量工时。为解决上述问题,在止浆塞下部继续加接注浆管,将注浆管延伸到水平注浆处。经过现场应用,成功解决了水平孔注浆需要反复透孔这一难题。     

土方机械工作装置铰点附近的应力分析

针对土方机械工作装置强度有限元分析中铰点载荷的施加过于简化的问题，建立了铰点轴孔接触问题的非线性有限元模型，讨论接触压力及铰点附近的应力分布规律，并分析铰座几何尺寸变化及轴、孔间过盈量变化对最大接触压力及当量应力的影响。     

石太铁路深基坑基础SMW施工工艺

SMW工法具有对周围地基影响小、高止水性、整体性好、造价低、工期短、环境污染小等优点。石太铁路深基坑基础即利用此项工艺。主要介绍了导向沟槽开挖、H型钢插入等施工流程,以及确保插桩时桩身的垂直度和平面位置以及桩顶的最终标高等质量标准,该SMW方案取得了较好的施工效果。     

探讨扣件式钢管模板支架立柱稳定计算问题

对照《建筑施工模板安全技术规范》和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》有关模板支架立柱稳定性计算的规定,结合福建省住房和城乡建设厅《高大模板扣件式钢管支撑体系安全管理规定》相关要求,对扣件钢管模板支架立柱稳定计算的几个问题进行探讨。