未来花园有机玻璃水幕的施工及运营过程健康监测

江苏园博园未来花园有机玻璃水幕是目前我国建筑领域罕见的超大型有机玻璃项目，对其进行施工及运营过程健康监测具有重要的意义。采用应变片对有机玻璃水幕施工阶段退火过程进行了应变监测，监测结果表明：在退火过程中，板底和肋底均出现拉应变，其值与温度正相关，退火完成后，伞面残余应变值较低。采用振弦应变计对有机玻璃水幕运营阶段进行了应变监测。监测结果表明：运营阶段，有机玻璃水幕中应力波动主要受到温度的影响，但波动范围较小，运营期间未出现明显蠕变现象，所有测点的应力分布在0～5.0MPa之间，应力值较低，结构安全。     

未来花园不锈钢伞壳与巨幅有机玻璃水幕屋面设计与施工技术

江苏园博园未来花园项目采用单层不锈钢伞壳结构作为承重结构，巨幅有机玻璃作为屋面，上覆100mm深的水幕。长355m的不锈钢结构连成整体，根据有限元计算结果设置3条温度施工缝，采取后焊接的方式释放温度应力，并通过抛光处理实现镜面效果。通过现场聚合工艺将预制有机玻璃板件、肋条连成直径21m的圆形屋面，每个圆之间填充柔性硅胶条释放温度变形。采用分区分块施工方法，不锈钢结构与有机玻璃屋面交叉施工，并通过调平措施确保有机玻璃屋面的平整性。     

未来花园有机玻璃面板缩尺模型承载性能试验研究

为研究江苏园博园未来花园有机玻璃面板承载性能,设计了一个有机玻璃缩尺模型,并对该模型进行了长期试验和短期试验,以考察该缩尺模型在长期荷载和短期荷载作用下的受力性能及破坏模式。结果表明,在长期荷载作用下,缩尺模型的蠕变现象并不明显;在短期荷载作用下,该模型的极限承载力达17kN,并表现为脆性破坏;模型破坏时,试验测点处最大应力约6.9MPa,测点最大位移为104mm,说明该缩尺模型承载力较高,结构安全可靠。     

交变荷载作用下CFRP布加固RC梁耐久性能试验研究

为了探究CFRP布加固钢筋混凝土梁(RC梁)在交变荷载作用下的耐久性,对8根CFRP布加固RC梁进行了恒载和交变荷载作用下的15 d、30 d老化试验,并通过三点弯曲试验得到了试验梁在不同荷载作用下的破坏模式、极限荷载、极限应变、弯曲性能、裂缝数量以及裂缝宽度。结果表明:经交变荷载作用15 d、30 d后,CFRP布加固RC梁的力学性能下降显著,试验梁的极限荷载、剥离荷载与极限应变均呈下降趋势;与相同龄期下的恒载(24 kN)相比,交变荷载作用15 d、30 d后,试验梁的极限应变平均降低了11.44%、15.23%;交变载荷作用下CFRP布加固RC梁的抗裂性能与弯曲性能减弱程度比恒载作用更显著。     

不锈钢树状支撑有机玻璃水幕缩尺模型火灾试验研究

不锈钢结构具有造型美观、易于维护、可回收利用、耐腐蚀性能优良等优点，在建筑结构领域具有广阔的应用前景。然而，目前国内外对于不锈钢结构整体抗火性能的研究十分匮乏。基于第十一届江苏省园艺博览会“未来花园”展区，开展了不锈钢树状支撑有机玻璃水幕体系的缩尺模型火灾试验。根据佛罗德相似原理，搭建一1:4缩尺模型，采用0.3m×0.3m的油盘火作为火源，采用正庚烷作为燃料，火源功率为100kW。试验探究了真实火灾下火源上方的空气温度、有机玻璃顶棚下方的空气温度以及不锈钢结构表面温度和热辐射强度的变化情况。此外，利用FDS软件对空气温度场开展了数值模拟，尽管由于风速等环境因素，试验获得的空气温度场波动较大，但总体而言，二者吻合较好。     

装配式叠合板承载力现场试验研究

为研究真实工程条件下装配式结构钢筋桁架叠合板的承载性能,通过堆沙方式加载,开展原位静载试验,得到叠合板上测点处的荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线和裂缝开展情况。试验结果表明:钢筋桁架方向为受力主方向,加载至7.5 k Pa时板面出现裂缝,应变发生突变;加载至8.9 kPa时最大挠度发生在整板跨中处,为短方向计算跨度的14/10000,远小于受弯构件的挠度限值;加载至8.9 kPa持荷数天,楼板带裂缝工作,状态良好,说明叠合板具有良好的承载能力。     

轴压荷载作用对混凝土微裂缝和渗透性影响研究

通过对水灰比0.4的普通混凝土棱柱体试件进行65%、75%、85%三种轴压应力水平下的持载1 250 min试验,测定了整个加载、持载和卸载过程中的纵横向应变,并引入比裂缝面积评价轴压荷载作用下混凝土损伤。同时,对卸载后的混凝土试件进行毛细吸水和吸盐试验,评定不同荷载水平下混凝土的渗透性能。试验结果表明:轴压荷载作用下,混凝土纵向、横向应变均随着应力水平的增加而变大;较高的应力水平下,混凝土完全卸载后,由于其内部出现一定损伤,应变不会完全恢复,仍残留一部分的塑性变形;混凝土内部的水分及氯离子量均随着轴压荷载的增加而变大,并且在较高应力水平下,横向毛细吸收系数和氯离子扩散系数均大于纵向毛细吸收系数和氯离子扩散系数。     

早期受载对矸石胶结充填体力学特性及损伤破坏的影响

为研究早期受载对矸石胶结充填体后期力学特性的影响,将养护7 d的试样进行4种应力水平加载,并持载28 d后,卸载进行单轴压缩试验,监测持载过程中充填体中超声波波速变化及单轴压缩过程中声发射响应特征,采用扫描电镜观测试样微观形貌。结果表明:早期受载对充填体力学特性影响显著,当早期承受应力水平小于80%时,荷载对矸石胶结充填体抗压强度和弹性模量均具有明显的强化效应,随着早期应力水平的增大,横向应变及泊松比整体呈指数型增长趋势,试样破坏形式由剪切破坏逐渐转变为劈裂破坏。持载过程中超声波波速呈明显的阶段性特征,早期承受高应力水平的充填体在单轴压缩过程中声发射活跃程度下降。早期荷载作用促进水泥水化反应,有助于充填体强度的提高。根据试验结果建立早期受载矸石胶结充填体在单轴压缩过程中的损伤演化模型,可以为充填体在结构充填中的设计提供依据。     

组合加固混凝土悬挑梁力学性能研究

基于某工程悬挑结构的加长方案,提出了增大截面、屋面吊挂、增设拉杆以及增设型钢支撑这几种加固方案,对比分析各加固方案后,最终选择增设型钢支撑这一组合加固方案.为研究加固节点的受力性能,采用ABAQUS软件对节点进行模拟加载,分析节点在设计荷载(1.3恒载+1.5活载)及1.2倍设计荷载作用下的材料应力及塑性应变开展过程.结果 表明,在设计荷载作用下,节点的悬挑梁支座处出现了一定的塑性应变,但并未随荷载加大而继续扩展,说明加固后的节点具有足够的承载力,能够满足改造后的建筑功能要求,组合加固法在该工程中是安全可行的.最后,对组合加固法在施工过程中的重点、难点进行总结,为后续改造工程提供参考.     

单箱多室钢箱梁桥静动载试验分析与研究

为了确保鹤岗市某钢箱梁桥的正常使用,也为了探讨寒区钢箱梁桥的检测方法,对该桥进行动静载试验之后,对比设计活载与试验活载产生的效应值,讨论试验效果是否能达到设计要求,采用MIDAS-civil有限元计算软件对该桥进行建模计算,确定加载方案、挠度、应变、基频等的理论值,并计算设计荷载下的理论值。经过试验后,实测挠度最大值为10.3mm,小于规范值(L/500)。各个工况的实测应变值小于理论计算值,计算的一阶自振频率为3.13Hz,大于计算值2.34Hz,试验荷载与设计活载产生的效应值相近,说明该桥荷载试验满足设计活载的要求,可知该桥承载能力满足设计要求。     

超低温下钢筋混凝土梁开裂前受力性能试验研究

为了对超低温下钢筋混凝土构件设计提供更充分的参考依据,利用自主研发的超低温加载试验箱,实现对构件进行降温和加卸载及应变测试同步进行的预期目标,对钢筋混凝土梁进行温度0～-165℃范围内的四点弯曲试验研究.采用电阻应变仪测试钢筋混凝土梁跨中截面的应变值,对每个测点基于原位补偿分离出荷载作用引起的应变,从而分析钢筋混凝土梁...     

沥青路面动应变响应及其动荷载作用等效换算

通过现场动态实测试验,获取了在FWD冲击荷载与BZZ-100标准行车荷载作用下沥青面层底部的应变响应特征及其温度敏感性,研究了FWD冲击荷载与标准行车荷载作用间的等效换算关系。研究表明:在动荷载作用下,沥青面层底部主要呈受拉状态,其纵向应变响应大于横向应变;应变响应量随FWD荷载增大而增大,随行车荷载车速增大而减小;面层层底应变响应的温度敏感性主要与路面结构组合有关,受荷载变化的影响较小;面层底应变响应的温度敏感性排序为:倒装式路面S2>组合式路面S3>半刚性路面S1;随着FWD荷载增大,与其等效的行车荷载所对应的车速水平逐渐降低;在相同FWD荷载下,不同类型路面对应的等效行车荷载速度水平为:S1>S3>S2;建立了FWD荷载与标准行车荷载间的等效换算关系,有助于FWD荷载更准确地模拟实际行车荷载。     

基于光纤光栅传感技术的沥青路面行车工况下力学响应研究

为揭示半刚性基层沥青路面内部真实力学响应规律,为耐久性路面设计提供参考。通过现场埋设光纤光栅传感器,基于真实荷载工况开展了不同车速与轴载作用下沥青路面应变测试试验。测试结果表明：沥青面层轮载中心拉应变最大,为该层最不利荷载点位|静载应变历时曲线黏弹性明显,且很好地符合Bugers模型,拟合判定系数为0.98|动载应变曲线呈现明显的压-拉-压波形。水稳碎石基层轮隙中心拉应变最大,为该层最不利荷载点位|静载应变历时曲线符合弹性性质,动载应变曲线主要表现为拉峰波形。构建了路面结构层层底应变随轴载和车速变化的理论函数模型,并得到了纵向动应变压峰与拉峰的峰值比值随车速变化的规律。其研究成果可供耐久性沥青路面设计及室内疲劳试验参考。     

泡沫塑料混合轻质土在循环荷载下的力学性质

泡沫塑料混合轻质土是一种性质优良的轻质土,能够有效提高路基稳定性,减小路基的沉降。材料在道路循环荷载下的强度低于静力强度,以静力强度作为设计参数偏于危险。通过室内试验研究了循环荷载下泡沫塑料混合轻质土的力学性质,发现在循环荷载下泡沫塑料混合轻质土的应力应变关系有稳定型和破坏型两种,临界加载比建议取0.75,即在循环荷载下的强度宜取为无侧限抗压强度的0.75倍;破坏应变大于一次加载的情况,且随加载比的增加而减小;回弹曲线和再压缩曲线斜率相近,而且随循环次数的增加基本不变。     

结构用钢的高温试验研究

通过对国产某种低合金结构钢（16Mn）的高温试验研究，得到此种结构钢在恒温加载下强度折减系数随着温度的变化规律，以及在恒载加温条件及不同温度下的临界荷载水平，为钢结构建筑耐火设计提供了重要的基础数据。     

反复荷载作用下钢筋的本构关系

本文通过钢筋试件在反复荷载作用下σ-ε关系的试验研究,探讨了不同加载历史对σ-ε关系的影响。试验表明,历经循环加载后的σ-ε曲线与上一荷载循环与之同方向荷载的卸载点应力、应变值及当前加载循环的起始应变值有关,与历经的荷载循环次数基本无关;其σ-ε骨架线不再具有与单调加载的σ-ε曲线同样的屈服台阶长度,较早进入了硬化阶段。本文在试验基础上提出了考虑加载历史影响的数学模型。计算曲线与试验曲线符合良好,从而为钢筋砼结构的非线性计算分析提供了适用的材料本构关系。     

荷载损伤对混凝土微裂缝和氯离子侵蚀的影响研究

研究荷载损伤对混凝土中微裂缝和氯离子侵蚀的影响,在65%、75%、85%三种轴压应力水平,分别持载10、50、250、1 250 min,测定整个加载过程中的纵横向应变,通过比裂缝面积评价混凝土的扩展微裂缝,卸载后,通过毛细吸收试验,测定混凝土7d的毛细吸水量和28 d的氯离子含量,试验结果表明:混凝土的扩展微裂缝随着应力水平及持载时间的增加而增加,残余微裂缝也随着应力水平及持载时间的增大而增大;同一应力水平下,在持载时间较短时(≤250 min),平行轴力方向的毛细吸收和抗氯离子侵蚀和垂直于轴力方向的相差不大,但当持载时间较长时(1250 min),平行轴力方向的毛细吸收和抗氯离子侵蚀和垂直于轴力方向的有较大差别,平行轴力方向的毛细吸收作用稍小一些,抗氯离子侵蚀性能稍差一些。     

既有建筑桩基础再设计地基承载力和沉降计算方法的试验研究

为了研究既有建筑桩基础增层改造前后地基基础的工作性状,进行了与工程实际相符合的现场试验.通过一组单桩持载与不持载试验、一组四桩承台基础持载与不持载试验,对既有建筑桩基础在长期荷载作用下地基土的性状改变、再加载时Q～s曲线变化情况以及直接增层时地基承载力和沉降计算方法做了有益探索.     

简支斜板桥受力性能试验研究

为明确装配式简支斜板桥在集中荷载下板内力分布的规律,利用有机玻璃材料的优点,根据相似准则设计了三跨不同斜度的简支斜板桥,并进行了跨中集中荷载作用下的静力加载试验,得出相关结论为桥梁研究提供参考资料。     

既有建筑地基承载力时间效应评价的试验研究

通过大比尺室内模型试验,对既有建筑地基承载力随时间变化的规律进行了分析研究。试验中分别对模型进行持载3d、7d、14d、28d、35d、49d的载荷试验,选定以持载后继续加载产生的附加沉降占加载前总沉降的3％、5％、10％为允许变形控制指标,结合p-s曲线数据得到了在不同的允许变形控制指标下地基承载力随持载时间增长的提高数值,地基承载力在模型持载一周时间内提高的幅度较大,土体的压密效应效果显著。在实际工程中应根据工程允许的沉降变形与载荷板试验的沉降变形的对应关系,通过现场足尺的载荷板持载试验,选择适当的允许变形控制指标来确定地基承载力。通过双曲线拟合进一步得到了既有建筑地基承载力与时间的变化规律,提出了不同允许变形控制指标下的地基承载力提高的极限值。