在役混凝土结构强度评定的几种方法

1 概述 混凝土强度评定是对已有建（构）筑物检测鉴定的一项重要内容。目前,检测混凝土强度的方法有两种:一种是非破损法,如回弹法、超声—回弹综合法。该方法具有许多优点,但也有一定的局限性,其检测结果误差较大,尤其是对于已经使用20年以上的结构。为了提高非破损法的检测精确度,对检测结果进行修正是十分必要的。另一种测强方法是破损法。其中最可靠的是钻取芯样法,但此方法费用较高,且试验时结构局部破损。2 检测混凝土强度的几种修正方法。 据笔者多年的工作经验,检测混凝土强度时,采用回弹法普测,钻芯法修正是一种行之有效的方法。常用的修正方法有三种:平均值法、分区段平均值法、回归曲线法,下面分别介绍。2.1 平均值法 这是最常用的方法,即从结构件测试区钻取4～6个芯样,在钻取芯样的部位测试回弹值,并求出强度值。然后,与该部位的芯样强度比较,求出修正系数。用修正系数修正其余回弹测区的强度。修正系数可按下列公式计算:     

超声回弹综合法测强曲面五参数幂函数公式

提出了一种新的混凝土 f -v -R曲面五参数幂函数公式 ,它能够很好地描述混凝土的超声值v、回弹值Rm 和抗压强度值 f之间的关系 ,克服了传统的 f -v -R曲面公式拟合试验数据误差较大的缺点 ,在实际工作中 ,采用这种新提出的 f -v -R曲面公式 ,可以更准确地评价建筑结构的混凝土强度     

活性粉末混凝土(RPC)的断裂力学性能

在试验及观察的基础上,对活性粉末混凝土的断裂过程进行定性分析,给出活性粉末混凝土的裂纹发展原理及钢纤维的增韧机理,并分析其不同于普通混凝土的两个基本断裂特征。介绍了利用缺口梁三点弯曲试验确定混凝土拉伸软化本构方程的方法。基于Hillerborg模型,提出活性粉末混凝土的拉伸软化模型,根据三点弯曲断裂试验结果,确定出活性粉末混凝土的双线性拉伸软化曲线中的具体参数。据该软化曲线公式,计算出的活性粉末混凝土断裂能同试验得出的值相比,误差仅为0.9%。笔者得出的双线性软化曲线能较精确地反映活性粉末混凝土材料的断裂特性,可为今后进行RPC裂缝的分析和预测提供定量计算的依据,对于研究活性粉末混凝土的断裂能、尺寸效应等问题也很具意义。     

双通道SE-2声发射参数测试仪的研制

SE-2声发射参数测试仪综合了国内外同类仪器的优点,定位精确,能测试多种参数。本文介绍了该仪器的设计、实验室标定和现场应用。多种试样的AE标定试验结果均与常规应力分析吻合,现场压力容器加载过程AE定位检测也与常规无损探伤、应力测量结果一致。可用于压力容器日常安全监测及水压加载试验质量安全评定,以及金属及非金属材料的结构和力学特性的研究。仪器参数稍加变更,还可用于岩石或混凝土结构的安全监测。     

火灾后配筋圆钢管混凝土柱剩余承载力数值分析

研究配筋圆钢管混凝土轴压短柱火灾后剩余承载力。利用ABAQUS有限元分析软件建立了ISO-834标准升温曲线升温作用下配筋圆钢管混凝土短柱温度场模型,基于温度场分析结果建立了配筋圆钢管混凝土轴压短柱力学分析模型,利用以往试验结果对模型进行了验证,计算结果与实验结果吻合良好。在此基础上进行了火灾后配筋圆钢管混凝土轴压短柱剩余承载力参数分析,选用的参数包括：升温时间、混凝土强度、钢管强度、钢筋强度、含钢率、配筋率、构件截面尺寸等。研究结果表明：在本次参数范围内,在其它条件相同的情况下,与常温下的承载力相比,受火时间越长,截面尺寸越小,构件火灾后剩余承载力的损失越高。结果可供有关钢管混凝土工程火灾后修复加固参考。     

聚合物基复合材料老化曲线快速测试方法

为解决聚合物基复合材料老化试验时间长费用高的问题,通过研究老化曲线特点,建立一种老化曲线强度下降阶段的三参数指数函数模型,在此基础上提出聚合物基复合材料老化曲线快速测试方法,并通过仿真模拟和工程实例验证该方法。研究表明:该方法能够根据老化强度快速下降阶段的试验数据或加上少量缓慢下降阶段的试验数据,得到强度下降阶段的整条老化曲线,能很好地逼近真值或者偏于保守,工程上安全可用;与传统方法相比,可以节省2/3左右的试验时间和成本。     

单面受火的方中空夹层钢管混凝土短柱耐火极限

为研究单面受火的方中空夹层钢管混凝土短柱耐火极限,在合理选择材料本构关系和边界条件的基础上,利用ABAQUS软件建立了高温下方中空夹层钢管混凝土短柱温度场和力学场分析模型,通过与试验数据对比验证,结果吻合良好。基于此模型,对不同的混凝土强度、钢管强度、内钢管厚度、空心率、荷载比进行耐火极限参数分析,并定量给出计算此类构件耐火极限的简化公式。研究结果表明:荷载比是构件耐火极限的主要影响参数。荷载比越大,构件的耐火极限越小。     

火灾温度下钢筋混凝土板的非线性分析

本文利用一维非稳态差分方法分析了火灾温度作用时钢筋混凝土内部温度场分布，根据混凝土和钢筋在不同温度的本构关系及强度变化，对钢筋混凝土板进行了非线性分析，本文所得的温度场和荷载－挠度曲线计算结果与试验结果吻合较好。     

某工程钢筋混凝土悬臂梁施工质量的超声波监测

采用超声波法,通常可简便而有效地检测混凝土结构内部因施工形成的缺陷。通过检测可以获得四种信息——声速、波幅、频率和波形,根据这些信息,采用类比法(在相同的构件上将各测点相互比较)进行综合分析,便能够确定混凝土内部缺陷的位置及大小。我们曾对某工程混凝土悬臂梁的受力缝,采用该法进行测试,收到了较好的效果。一、工程概况某工程的15根钢筋混凝土悬臂梁(长1600mm,宽240mm,高300mm),混凝土设计强度等级为C20,养护40天拆模,梁端部或中部出现45°的斜裂缝。据了解和现场检查,混凝土为人工搅拌的,大部分梁上部     

厂房小柱加固质量的超声-回弹法检测

重庆特殊钢铁公司-轧钢厂建于1937年,厂房小柱为砂岩料砌体,小柱截面为520×530mm,共42根。1987年,外观检查41根小柱,极差和差的共36根,占87.8％;按照《重庆市回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(DBJ20Y13-84试行),经回弹法检测,厂房A列小柱强度为3.9MPa,B列小柱强度为9.4MPa;用概率法评定强度,混凝土构件的概率保证率为99.87％;用超声法抽测结果证明,小柱内部存在缺陷,整体性差。1988年用超声法抽查,说明小柱质量较之一年前又明显变差。于是,该厂1988年12月,根据我院检测报告的建议,采用300#     

基于不同强度等级混凝土的动力学特性研究

基于TAW-2000D电液伺服岩石三轴仪和直径75 mm的霍普金森压杆试验装置,得到了C25,C35和C45混凝土在静、动载荷作用下的应力-应变曲线,探讨了混凝土强度等级、动态峰值强度、峰值应变和应变率之间的变化规律。结果表明:混凝土准静态应力-应变曲线和动态应力-应变曲线在形态上存在明显差异,动态应力-应变曲线的峰值点随应变率的增大向右上方移动,线弹性阶段各曲线斜率变化不明显;动态峰值应力、动态弹性模量和峰值应变均存在不同程度的率相关性,并且混凝土材料的应变率敏感性随其强度等级的提高而增强;混凝土C45的各力学指标对应变率的敏感性最强,C35次之,C25的应变率敏感性最弱;推导了应变率与强度等级和冲击速率之间的经验公式,三者之间存在非线性变化规律。     

混凝土强度检测在井筒支护中的应用

运用无损回弹测试方法，对井筒支护的强度进行现场检测，并依据测试结果运用数值分析的方法，对井筒安全稳定性进行分析，采取了加固补强的具体措施保证了东主井在一定时期内的安全生产。     

矿井用箱体防爆面加工安全技术研究

箱体零件是矿井机械中重要的基础零件。它的加工质量直接关系矿井设备的寿命、机器的性能和安全性。针对煤矿井下煤尘和瓦斯存在的环境特性、煤矿井用箱体防爆面加工的特殊要求,采用控制理论的信息流图,对工艺过程中传统方块图进行简化,使繁杂的方块图解采用信息流图表示工艺过程的工序(变量)之间关系。进而讨论箱体零件加工工艺过程误差转换模型、形状精度特征、传递图、描述方程、误差转换结构图;提出防爆面磨削工艺系统的数学模型;求解出振动特性、幅值和相位,得出了形状误差与工艺参数的关系曲线。实践证明,合理选择磨削参数,能够保证煤矿井下工作机械具有高的防爆性能,达到矿井安全生产的技术要求。     

矿井制动系统中的计算机仿真应用

笔者以矿井提升机制动系统的制动器为研究对象,采用计算机仿真对其进行模拟。首先,对制动器的闸瓦位移和油压关系建立了数学模型;然后,通过计算机仿真模拟出位移-时间和油压-时间图,通过对系统的仿真可以直观地了解系统的工作性能,比如改变参数后系统的输出与实际是否相符,以使系统达到最优。仿真模拟的重点是模拟制动器的工作过程,当设定仿真参数与实际制动系统的参数相同时,检查仿真输出是否由于实际的输出一致,从而可以更有利于系统的改进和完善;同时在测试曲线中可以得到制动盘的偏摆、空动时间、闸瓦间隙等参数,这些都是影响制动器安全的重要因素,也是制动系统性能测定的重要内容。     

饱水煤样巴西劈裂强度和能量特征试验研究

针对赵固二矿二1煤层煤样在自然和饱水状态下进行巴西劈裂试验,分析了饱水对煤体劈裂强度和能量特征的影响。试验结果表明:加载过程采用载荷控制时峰值前拉应力与时间呈良好线性关系,达到峰值后应力瞬间跌落为零,表现出明显脆性破坏特征;采用位移控制时峰值前拉应力与时间呈非线性关系,峰值后出现分次破坏特征,但两种控制方式在试验破坏前没有本质区别;并得出两种状态下煤样抗拉强度和峰值能率存在差异,自然状态下抗拉强度为1.52MPa,峰值能率为881J/m2,但饱水后,煤样抗拉强度平均软化系数为0.65,平均峰值能率降幅为36.0%;两种状态下煤样抗拉强度与峰值能率大致呈线性关系,表明煤样抗拉强度越高,需要更多能量才能使煤样劈裂破坏。     

配式钢混拱桥钢板加固立柱节点抗震研究

为研究装配式钢筋混凝土拱桥腹孔墩柱节点在地震荷载作用下的力学性能和破坏机理,通过拟静力试验和数值模拟计算,对比分析了立柱节点未加固、钢板加固两种情况下的抗震性能.设计制作8mm的钢板加固试件,采用拟静力试验得到试件的滞回曲线、等效阻尼比、初始刚度、荷载-位移骨架曲线作为衡量结构的耗能能力的指标.建立了装配式钢筋混凝土拱...     

基于T-P模型的高低温环境型煤对甲烷吸附性能预测

为预测深部或浅部煤层不同温度和不同压力条件下的吸附等温线，选用型煤以高低温试验装置为依托，测试了温度为293.15，273.15，253.15 K的吸附等温线。基于T-P模型，利用等温吸附曲线对公式中的参数进行了合理的求解，探讨了一种简单的煤对瓦斯吸附等温线预测方法。研究表明:同一吸附平衡压力下，温度越低，煤的瓦斯吸附量越大；ε－ω吸附特征曲线与温度无关，呈现对数的形式；参数m和拟合度R2满足抛物线的关系，存在拟合效果最好时的参数m值。采用T-P模型预测得到的吸附等温线与实测的吸附等温线无论是趋势还是定量结果均十分吻合，其相对误差不超过5%。     

囊袋结构消防服内衬的力学特性研究

为保护消防员不受火场坠落物造成的伤害,设计制造1种具有缓冲功能的弹性囊袋结构内衬.基于万能材料试验机拉伸试验确定囊袋结构材料A剂与B剂的最佳比例为1:1;根据理想气体状态方程和弹簧模型推导得到囊袋内填充气压的最佳数值;以此为依据对囊袋结构内衬进行不同加载速率的压缩试验,得到应力应变曲线.研究表明:囊袋结构压缩曲线分为应...