混凝土厚板和转换梁静态破碎试验

混凝土厚板和转换梁是建筑结构中的重要水平构件。为探究如何绿色、高效地完成二者的拆除,本文开展了3个混凝土厚板试件和7个混凝土转换梁试件的静态破碎试验,并在破碎前切断或剔除配筋。试验结果表明:垂直于厚板顶面钻孔进行混凝土厚板破碎时,试件内的水平纵筋影响静态破碎过程中的开裂程度,沿孔连线及其延长线切断或剔除厚板上部纵筋可提高破碎效果,破碎后形成块体的短边尺寸为孔间距或孔边距;倾斜向下斜交于转换梁侧面钻孔进行混凝土转换梁破碎时,试件内的箍筋和纵筋均影响静态破碎过程中的开裂程度,沿孔口的连线及延长线切断孔口所在侧面的箍筋或纵筋,同时切断钻孔延长线与另一侧面交点的连线及延长线所交纵筋或箍筋可提高破碎效果,破碎后形成块体的短边尺寸为孔间距或孔排距;垂直于转换梁顶面钻孔进行混凝土转换梁破碎时,沿孔连线及其延长线切断梁顶箍筋后,梁内拉结筋影响静态破碎过程中的开裂程度,可继续缩小孔间距以提高破碎效果。     

静态破碎剂对钢管径向膨胀压应力试验

为考察静态破碎过程中径向膨胀压应力沿孔深方向的分布,探究孔径、孔深、约束程度对径向膨胀压应力大小的影响规律,利用无缝钢管模拟钻孔,采用电阻应变片法测量了静态破碎剂在结硬过程中对21个试件的径向膨胀压应力.根据“钢管混凝土套箍理论”,将钢管截面面积与静态破碎剂截面面积的比值定义为约束程度.试验结果表明:静态破碎剂产生的径向膨胀压应力沿孔深方向并非均匀分布,一般钻孔中部和底部的膨胀压应力大于上部;孔径越大,孔底部与上部的径向膨胀压应力相差越大,相同时间内孔中部和底部所能达到的膨胀压应力越大,孔口溢出的破碎剂越多;孔深和约束程度对膨胀压应力的发展速度影响不大,孔中部和底部静态破碎剂所产生的膨胀压应力随着孔深或约束程度的增大而增大;选用合适孔深、较大孔径更有利于静态破碎剂发挥其膨胀潜力.     

静态破碎技术研究综述与建议

静态破碎技术是将搅拌好的静态破碎剂填充在岩石或混凝土的孔内,利用静态破碎剂膨胀产生的膨胀压力"静悄悄"地使岩石或混凝土松散酥碎的方法.为促进静态破碎技术的发展及应用,介绍静态破碎剂的主要膨胀性能及其测试方法,分析孔直径、孔间距、孔排距、孔边距、孔深度对破碎效果的影响,展示静态破碎拆除技术在建筑拆除、混凝土及岩石破碎等方面的应用.结果表明:由氧化钙、水泥、石膏和减水剂等组成的石灰系静态破碎剂在工程中应用最多;静态破碎剂的体积膨胀主要来源于反应过程中固相体积和孔隙体积的增加;膨胀压力随氧化钙掺量的增加而增大;破碎首先发生在孔边与自由面距离最小处;孔径越大、孔深越深,破碎剂用量越多,膨胀压力越大,破碎效果越好,但破碎剂用量过大易引起破碎剂从孔洞喷出;在一定范围内,破碎剂在孔附近某点处产生的应力与该点至孔边缘距离的平方呈反比,适当缩减孔距能够取得更好的破碎效果.     

对混凝土剪力墙静态破碎效果的试验研究

为考察成孔方式、剪力墙厚度等对混凝土剪力墙静态破碎效果的影响,开展了9片混凝土剪力墙试件的静态破碎试验。采用倾斜向下斜交于墙片侧面打孔、注入静态破碎剂进行破碎和竖直向下垂直于墙片顶面打孔、注入静态破碎剂进行破碎这两种破碎方案。为提高破碎效果,在墙片侧面打孔后用锯片切断钻孔侧的竖向分布钢筋,在墙片顶面打孔后用锯片切断两侧的水平分布钢筋。试验结果表明:采用这两种破碎方案,破碎后产生的块体短边尺寸为孔间距或者孔边距;倾斜向下斜交于墙片侧面打孔并注入静态破碎剂后,试件的割缝平均宽度随墙片厚度的增加逐渐增大;竖直向下垂直于墙片顶面打孔并注入静态破碎剂后,试件的割缝平均宽度与墙厚无关;破碎效果的先后顺序为:竖直向下垂直于墙片顶面打孔并切断两侧水平分布钢筋竖直向下垂直于墙片顶面打孔不切断钢筋倾斜向下斜交于墙片侧面打孔并切断钻孔侧竖向分布钢筋。     

对混凝土柱静态破碎效果的分析

为考察混凝土强度及是否割断箍筋对柱静态破碎效果的影响,对不同强度等级的8个混凝土柱在柱顶沿柱高钻孔并注入静态破碎剂浆体,其中4个试件在孔侧面割断箍筋,使用裂缝的平均宽度之和表示试件的破碎效果.试验结果表明:试件的破碎效果随着混凝土强度的提高而降低,不割断箍筋的试件,破碎效果的降低幅度逐渐增大,割断箍筋的试件,破碎效果的...     

落石冲击破碎特征的加载率相关性研究

落石在与地面碰撞的过程中易发生破碎,形成较多能量大、形状各异的岩石块体,从而增加了落石的危害性。长期以来,由于对落石破碎后的运动轨迹、能量演化、块体尺寸分布等的量化存在较大的困难,落石的破碎解体还没有被考虑到落石的运动学分析中。因此,研究落石的冲击破碎机理,判断落石是否破碎和预测破碎块体的大小将促进落石运动分析的进一步发展。本研究运用离散单元方法建立落石与地面的数值模型。落石由紧密粘接的球形颗粒组成,刚性地面由一层固定颗粒代替。研究落石在不同的速度撞击下的破碎特征,分析落石破碎特征与冲击加载率的关系。研究结果表明：落石在撞击地面后,内部瞬间产生大量的裂纹,这些裂纹相互贯通,便将落石破裂成为不同大小的块体。随着冲击加载率的增大,落石内部产生的裂纹急剧增加,致使落石破碎的块体数目增多,块体尺寸减小。落石的破碎程度与加载率呈线性正相关关系,破碎块体数量和最大块体尺寸与加载率呈幂函数关系,且破碎块体的尺寸分布特征符合三参数极值分布。     

混凝土块体静态破碎试验研究

为探究静态破碎过程中孔径与约束程度对开裂时间和破碎效果的影响规律,开展了13个素混凝土试件的单孔静态破碎试验.将试件内切圆内混凝土面积与破碎剂面积之比定义为约束比,并用其表示混凝土对破碎剂的约束程度.使用破碎剂体积膨胀率表示试件的破碎效果.试验结果表明:单孔下混凝土块体破碎后一般会产生3条或4条裂缝,3条裂缝的情况居多,裂缝发展稳定后,其分布形态有“人”字形、“T”字形和“十”字形3种;试件开裂后破碎剂体积膨胀率的时程曲线呈二次抛物线形式,前期发展较快,后期发展缓慢并逐渐趋于稳定;孔径和约束程度均会对破碎剂体积膨胀率产生较明显的影响,孔径增大,破碎剂体积膨胀率随之增大,破碎效果越好,约束比增大,破碎剂体积膨胀率随之降低,破碎效果减弱;当约束比较小时,孔径对开裂时间起主要影响,孔径越大,开裂时间越短,当约束比较大时,约束比对开裂时间起主要影响,约束比越大,开裂时间越长.     

静态破碎剂防喷和破岩的试验与仿真

为解决静态破碎剂因喷孔而损失膨胀压的问题,本文在膨胀和喷孔机理的基础上提出了水化调整和柱状装药2种方案,测试了膨胀压;通过破碎混凝土试验模拟破岩,利用数值仿真分析了破碎过程。结果表明:水化调整会进一步损失膨胀压;柱状装药能减慢静态破碎剂的失水速度,提高水化程度,能产生62.30 MPa的膨胀压,达到理论值的94.38%;柱状装药的方法能有效破岩和防喷;仿真与试验的结果相一致,能为工程方案设计提供经济、高效的手段。     

高压脉冲放电破碎混凝土梁试验

对15根混凝土梁进行了液中高压脉冲放电破碎试验。通过液电效应和液中铜丝爆炸对混凝土梁破碎效果的比对分析,确定了液中铜丝爆炸为高压脉冲放电的优选方案。试验参数为混凝土强度、梁钻孔孔径、孔间距、高压脉冲放电电压和放电铜丝根数。结果表明：混凝土梁的破碎效果随放电电压的提高和放电铜丝根数的增多而明显提高,随混凝土强度的降低而略有提高。在其他参数相同的情况下,钻孔孔径为40 mm的混凝土梁比钻孔孔径为50 mm的混凝土梁破碎效果好;钻孔间距为300 mm的混凝土梁比钻孔间距为400 mm的混凝土梁破碎效果好。根据试验结果建立了混凝土梁破坏程度（即梁侧混凝土裂缝宽度）与输出电压、放电铜丝根数、混凝土强度等关键参数间的数学表达。     

矿物掺和料-水泥浆体电学特性与其微结构的关系

采用循环伏安法和交流阻抗法系统研究了粉煤灰、矿渣粉和石灰石粉水泥浆体的电学特性,通过等效电路对电学测试结果进行拟合,并将拟合所得浆体电学参数与浆体化学结合水和压汞所测孔结构之间的相关性进行比较。结果表明：浆体的化学结合水与其电阻率具有较好的正相关性,即化学结合水越多,水化程度越大,浆体电阻率越高;粉煤灰和矿渣粉可以提高浆体电阻率,而石灰石粉在5%掺量下对浆体电阻率无影响;随着水化龄期的延长,浆体孔溶液电阻增大,其变化规律与浆体电阻率一致;浆体凝胶电容和凝胶电阻与C-S-H凝胶含量有关,二者有很好的负相关性;随着水化龄期的延长,浆体孔结构曲折程度提高,交流阻抗法所测得常相角指数减小,压汞测得的分形维数增大。     

剪压区和剪跨比对混凝土板受剪承载力的影响

为探究受拉纵筋屈服的情况下,混凝土板内支座控制截面的相对剪压区高度和板的剪跨比对其受剪承载力的影响,完成了4个混凝土板试件的受剪试验.试件由板、板端伸臂构件、板下柱以及底梁构成,试验借助板端伸臂构件在板端施加力偶,在预估斜裂缝起始位置的外侧施加竖向荷载,在竖向荷载和板端力偶共同作用下使板顶纵筋在斜裂缝与其相交处接近屈服...     

部分组合混凝土夹心板在温度作用下的力学行为

为了减轻作为建筑围护结构时混凝土夹心板因承受内外叶温度差作用而导致墙体开裂或破坏的情况,对其在温度作用下的内力和变形进行研究。将混凝土夹心板内外叶连接件匀质化,并假设内外叶混凝土只产生弯曲变形且内外叶的弯曲曲率不同,推导出混凝土夹心板的界面应力的解析解,从而得到夹心板内外叶最不利截面位置及其内力和挠度的理论计算公式,并利用有限元软件ABAQUS对理论公式进行验证。结果表明：理论公式与有限元分析结果吻合较好,且部分组合混凝土夹心板内外叶的跨中最不利截面内力与连接件刚度无关,跨中最大挠度随连接件刚度增大而增大,但增幅很小。     

水泥混凝土路面板固化温差对翘曲和应力的影响

实测硬化中水泥混凝土路面板内的温度分布,确定混凝土的终凝时间,提出固化温差及有效温差的计算方法,并计算两种施工环境条件下路面板的固化温差和有效温差,进行固化温差对板的翘曲和应力影响分析计算。研究结果表明：春季和秋季施工在水泥混凝土路面板中产生负的固化温差,将会导致路面板在1 d中的大部分时间处于板中脱空的状态,在板中临界荷位处板底产生拉应力,而采用小尺寸板,相比较大尺寸板更能降低路面板翘曲及耦合应力,降低疲劳破坏。     

预应力混凝土连续板不同跨受火火灾行为

为了研究三跨连续板不同跨依次受火作用下的火灾行为,对4块尺寸为12.6m×1.5m×0.12m的无粘结预应力砼连续板进行了火灾试验.试验考虑了连续板中跨和边跨在不同时间段发生火灾及负弯矩区负筋长度两种因素,在实现ISO标准升温的前提下,给出了板中水在火灾中全过程变化现象以及板在火灾作用下裂缝发生、扩展及最终形式,重点研究了板的变形、破坏机构的形成、预应力筋中拉力的变化,板中温度场以及支座支反力的重分布情况.通过对试验结果的分析,揭示了破坏机构形成和支反力重分布的原因,指出了板中温度场的分布情况及预应力筋拉力的变化特征.     

FRP筋混凝土板冲切承载力计算方法

基于临界剪切裂缝理论,提出FRP筋混凝土板冲切承载力的计算方法. 该方法考虑拉伸刚化效应的混凝土拉伸应力-应变关系,利用截面分析法确定FRP筋受弯构件的弯矩-曲率关系. 根据混凝土板的变形假定、弯矩-曲率关系以及板的平衡方程,确定FRP筋混凝土板的需求曲线. 收集文献中试验数据对该计算方法进行验证,并将其与其他计算模型进行比较分析. 参数分析结果表明：随着混凝土强度与柱头尺寸的增加,FRP筋板承载力名义应力相应降低,混凝土板的延性呈现增长趋势;随着配筋率与厚度的增加,板冲切承载力的名义应力增大,配筋率与厚度的增加会导致板延性降低,因此在设计中应充分考虑板厚与配筋率对FRP筋混凝土板延性的影响.     

闭口型压型钢板-再生混凝土组合楼板的受弯性能

为了解再生混凝土组合楼板的受弯性能,进行了闭口型压型钢板-再生粗骨料混凝土组合楼板在重复荷载作用下的弯曲性能试验,研究了不同钢筋构造措施和不同厚度的再生粗骨料混凝土组合楼板的受弯性能,并与普通混凝土组合楼板的受弯性能进行了比较,给出了闭口型压型钢板-再生粗骨料混凝土组合楼板的受弯极限承载力计算和挠度验算方法.研究结果表明:与压型钢板-普通混凝土组合楼板相比,再生粗骨料混凝土组合楼板的受弯承载力及刚度降低幅度较小,经过合理设计,可以应用于实际工程结构;在再生混凝土组合楼板中采取钢筋桁架加强构造措施,可以明显提高组合楼板的受弯性能.