钢筋混凝土结构电场阻盐防护计算与验证

根据氯盐环境中钢筋混凝土腐蚀破坏的机理,利用氯离子在电场作用下向外迁移的原理,从而阻滞其向混凝土内侵入,提出了钢筋混凝土结构物电场阻盐(ERC)防护新技术.对水灰比为0.45的混凝土试件进行了ERC试验,在0.75和1.00 V的电压下阻盐处理240 d时,氯离子侵入量分别下降39%和52%,结果证实了该技术阻止环境中氯离子侵入的有效性;采用有限元方法计算了ERC条件下混凝土中氯离子质量分数分布,计算结果与实测值基本吻合,相关系数达到0.98以上,表明理论计算结果较为可靠.计算分析了混凝土结构在0.75和1.00 V电压下,服役100 a时氯离子在混凝土中的分布,结果表明:在100 a的服役后混凝土保护层内氯离子含量明显低于钢筋腐蚀的临界浓度,因而可保持混凝土结构在100 a使用寿命内不因钢筋的腐蚀而破坏.     

坝体混凝土材料性能演化与孔结构的关系研究

为了研究坝体混凝土的性能演化规律,通过现场取样和压汞试验,分析了混凝土芯样不同部位的孔结构特征,并将长龄期混凝土抗压强度的理论结果和试验数据做了对比。研究表明,坝体混凝土的性能演化与其孔结构有着一定的相关性,采用混凝土的孔结构表征坝体材料性能是可行的。研究成果为揭示复杂环境下混凝土坝材料性能演化机理提供了依据。     

超大跨径变截面钢筋混凝土拱式渡槽抗震分析

结合跨径200m的超大跨径变截面拱式渡槽的结构设计方案,通过建立有限元模型,对渡槽进行了动力特性和地震响应分析。结果表明,设计方案拱轴系数的取值合理,拱脚偏心弯矩引起的拉应力在允许范围内;变截面的做法增大了拱脚截面刚度,增强了拱圈的稳定性,有效地减小了起控制作用的拱脚处的轴向拉应力,可满足渡槽抗震要求。     

超大拱式变截面渡槽收缩徐变影响研究

以跨径200m的超大跨径变截面拱式渡槽的结构设计为例,通过建立有限元模型,对渡槽主拱圈的分段分环施工全过程进行了收缩徐变分析。结果表明,徐变收缩可引起较大的后期变形,对渡槽竖向位移影响显著。建议在超大跨拱式渡槽预拱度设计时,应充分考虑混凝土的收缩徐变对变形的影响,采取分段分环施工并在拱脚处使用微膨胀混凝土以减小收缩徐变的影响,并采取相应措施控制渡槽线形。     

侧向撞击荷载作用下渡槽支承结构安全检测与评价

针对某渡槽桩柱支承结构受到船舶撞击后出现的结构破坏实例，在收集有关工程资料基础上，开展现场检测和监测分析，并利用有限元方法建立渡槽桩柱结构三维实体分析模型，考虑地基与桩基的耦合及上部结构共同作用，对桩柱碰撞过程进行数值模拟计算分析，研究并验证了支承结构受撞击损伤的分布与特征。有限元数值模拟结果表明船舶碰撞过程中渡槽桩柱的高应力区按照成因可分两类：一类是由直接接触载荷引起的高应力区，发生在撞击船与承台碰撞接触面及附近区域；另一类是由于桩柱整体弯曲变形引起，发生在桩柱与承台连接处危险截面，仿真分析和现场检测结果相吻合。通过评定船舶撞击影响，排查渡槽隐患，该研究成果可为下一步渡槽维修加固和设计提供依据。