活性粉末混凝土(RPC)槽形梁模型破坏试验研究

活性粉末混凝土 (RPC)具有高强、高耐久性以及高延展性等特点 ,因此 ,RPC在桥梁中有很好的应用前景。但是当前对RPC桥梁的设计研究很少 ,笔者根据自行研制的RPC ,设计了预应力拼装结构的槽形梁模型 ;并进行了RPC槽形梁模型的破坏试验研究 ,以验证槽形梁模型的承载力及发现设计上存在的问题。通过对模型拼装、预应力张拉及模型加载的试验现象的介绍和对试验结果的分析可知 ,破坏时主梁底部的拉应力远没有达到RPC的抗拉极限强度 ,而主梁腹板和下翼缘连接处的局部承载力不足才是主梁破坏的真正原因。最后 ,在总结裂缝发展和模型破坏的原因的基础上 ,对进一步的模型设计提出了修改意见。     

青藏铁路三岔河特大桥空心薄壁高墩寒季混凝土施工技术

三岔河特大桥地处海拔高、干燥多风的恶劣气候区,是青藏铁路的咽喉工程,按总体部署须跨越寒季施工,依据高墩薄臂特点,优选拆装式大模板施工方法。该项技术采用试验研究、理论计算分析、现场监测分析等手段,使现场量测与设计数据、施工管理等工程信息相结合,并反馈于施工过程中。利用成熟度法对砼早期强度进行预测和估算,以确定下道工序的时间和对混凝土质量进行预测;采用双层保温层及内置供热系统形成高原高寒高墩薄臂负温混凝土保温加热养护技术;选用塔吊配合整体拼装式模板的高墩施工技术,成功解决空心薄臂高墩快速连续施工和寒季砼加热养护的难题,实现了高墩流水化、机械化作业。以温度为主线的信息化监控技术是该技术成果的创新内容,该创新成果对于高寒地区,尤其对青藏铁路、青藏公路桥梁下部结构施工具有广泛应用和借鉴价值。     

钢筋与混凝土界面的疲劳特性

钢筋与混凝土界面的脱粘是钢筋混凝土材料与结构的主要失效形式之一。针对建立的几何剪切筒模型和选取的常用实验加载方式,对3种不同损伤模型推导出循环荷载作用下钢筋与混凝土界面脱粘应力解析模型;借助描述疲劳裂纹扩展的Paris公式,进一步研究和分析了界面疲劳脱粘速率及界面疲劳裂纹扩展长度与循环加载次数的关系;同时分析了材料刚度衰减对疲劳裂纹扩展速率和扩展长度的影响。笔者对钢筋与混凝土界面的疲劳特性研究所建立的损伤模型和分析方法,为混凝土结构的安全设计及其寿命评估提供一个新思路。     

预应力混凝土桥梁腐蚀后的受力性能分析

结合某铁路大桥预应力钢丝锈断后梁体的受力性能分析,对预应力混凝土桥梁腐蚀后的耐久性评估方法进行了探讨。首先,用静载试验加载方法对腐蚀梁体进行了实桥试验,分别对每孔2片T型梁的跨中挠度、支座压缩量、跨中及L/4截面混凝土应力、内梁预应力钢丝锈断截面处的混凝土应力进行了测试;然后,对受腐蚀预应力混凝土桥梁进行了有限元分析。介绍了正常梁体和腐蚀梁体的有限元模型、有限元网格剖分建立。在预应力梁体的耐久性分析中,应重点考虑预应力筋锈蚀的影响,并给出了预应力筋的简化分析模型。通过对梁体有限元计算结果和试验值的比较,验证了计算模型基本上能准确地反映梁体的受力情况,说明可以采用有限元方法对预应力混凝土桥梁腐蚀后的耐久性进行评估。     

第二松花江桥跨度30m简支T梁横向车桥动力性能研究

笔者通过分析了第二松花江桥跨度30m预应力混凝土简支T梁原桥及实施4种加固方法后,SS8牵引的旅客、DF4牵引的混编列车通过桥梁时,桥梁的横向动力响应,与试验结果进行了对比,总结了既有线铁路简支T梁桥的加固方法,并对该桥梁的加固工程提出建议。     

施工中人因差错调查

人因差错是造成建筑工程施工事故的主要原因之一。目前国内建筑行业由于实际施工操作人员大多是农民工,对他们的技术培训常常是不够的,再加上部分施工企业管理水平较低,造成在施工中人因差错屡屡发生。要研究施工中人因差错发生的规律及其影响,首先必须对施工中的人因差错进行有效的调查。在重点介绍直接调查法和问卷调查法的含义、操作要点、优缺点与相应措施的基础上,笔者通过案例分析,探讨了在实际调查工作中如何有效地运用这些调查方法,获得人因差错真实准确的数据资料,为研究施工中人因差错发生的规律及其影响打好基础。最后以调查得到的混凝土施工中人因差错发生与影响的一些规律为依据,笔者提出了有关人因差错建模的建议。     

钢筋混凝土柱的耐火极限研究

编制了钢筋混凝土柱高温反应的全过程分析程序,程序的有效性得到了其他学者试验结果的验证。针对不同轴压比、截面尺寸、配筋率和荷载偏心率共480种工况进行了钢筋混凝土柱的高温反应分析,揭示了各主要参数对钢筋混凝土柱耐火极限的影响规律。在计算结果的基础上,定量给出了钢筋混凝土柱耐火极限的简化确定方法。研究结果表明:配筋率对轴压柱的耐火极限影响不大;严格控制轴压比和荷载偏心率是提高轴压柱和偏压柱耐火极限的有效措施。     

Utilisation of high volumes of limestone quarry wastes in concrete industry (self-compacting concrete case)

In limestone quarries, considerable amounts of limestone powders are being produced as by-products of stone crushers. High amounts of powders are being collected and utilisation of this by-product is a big problem from the aspects of disposal, environmental pollution and health hazards. In conventional concrete, the introduction of high volumes of limestone quarry dust to concrete mixes is limited due to its negative effects on water demand and strength of concrete. However, these fines can be efficiently utilised as viscosity enhancer particularly in special concrete (like self-compacting concrete—SCC) applications. Thus, the successful utilisation of this quarry dust in SCC could turn this material into a valuable resource.In this paper the usability of a quarry dust limestone powder in self-compacting paste and concrete applications was investigated. In the first part, the physical and mechanical properties of cement pastes incorporating quarry waste limestone powder (QLP) and a powder produced by direct grinding of limestone (PLP) were compared. In the second part, the performance of quarry waste limestone powder in SCC applications were tested and discussed. Results showed that, it is possible to successfully utilise high amounts of quarry waste limestone powder in producing normal-strength SCCs. Among its observed mechanical advantages, employment of quarry waste limestone powders improved the economical feasibility of SCC production.     

Model Based Nitrate TMDLs for Two Agricultural Watersheds of Southeastern Minnesota1

Abstract: In this study, a set of nitrogen reduction strategies were modeled to evaluate the feasibility of improving water quality to meet total maximum daily loads (TMDLs) in two agricultural watersheds. For this purpose, a spatial‐process model was calibrated and used to predict monthly nitrate losses (1994‐96) from Sand and Bevens Creek watersheds located in south‐central Minnesota. Statistical comparison of predicted and observed flow and nitrate losses gave r² coefficients of 0.75 and 0.70 for Sand Creek watershed and 0.72 and 0.67 for Bevens Creek watershed, respectively. Modeled alternative agricultural management scenarios included: six different N application rates over three application timings and three different percentages of crop land with subsurface drainage. Predicted annual nitrate losses were then compared with nitrate TMDLs assuming a 30% reduction in observed nitrate losses is required. Reductions of about 33 (8.6 to 5.8 kg/ha) and 35% (23 to 15 kg/ha) in existing annual nitrate losses are possible for Sand and Bevens Creek watersheds, respectively, by switching the timing of fertilizer application from fall to spring. Trends towards increases in tile‐drained crop land imply that attaining nitrate TMDLs in future may require other alternative management practices in addition to fertilizer management such as partial conversion of crop land to pasture.     

火灾下空间混凝土框架结构的反应分析与模拟

根据作者开发并经过试验验证的纤维梁单元模型和分层壳单元模型，通过考虑他们之间的协调关系，建立了考虑楼板的空间混凝土框架结构火灾反应数值模型，并通过作者开发的火灾反应分析系统RCFire，实现了整体结构的火灾反应分析。纤维梁单元模型和分层壳单元模型均通过在截面上进行细分，从而考虑了不均匀温度场及材料非线性的影响。通过对一个具体框架火灾反应的分析，探讨了整体结构火灾反应的规律，为结构设计人员提高建筑结构的火灾安全提供参考。