Flexural performances of prestressed high strength concrete piles reinforced with hybrid GFRP and steel bars

Abstract

This study developed prestressed high-strength concrete (PHC) piles reinforced with high-strength materials (glass fiber-reinforced polymer (GFRP) bars) for flexural performance enhancement. Flexural strengths and behaviors of PHC piles reinforced with hybrid GFRP and steel bars were experimentally investigated, respectively. Large-scale specimens with total lengths of 12,000?mm and diameters of 600?mm were constructed and tested under bending, accompanied by evaluation of effects of non-prestressed reinforcement type and longitudinal reinforcement ratio. J-factors were calculated to evaluate deformability of all the specimens. PHC piles reinforced with GFRP bars were demonstrated to have much higher flexural capacity than those reinforced with steel bars. Moreover, strains at the midspans of cross sections of all the specimens basically conformed to the assumption of plane section. Failure of PHC piles reinforced with GFRP bars was attributable to gradual concrete crushing, while that of PHC piles reinforced with steel bars resulted from steel yielding. Results of this study were expected to provide theoretical basis for wide engineering applications of PHC piles reinforced with hybrid GFRP bars and steel bars in marine structures.     

深海系泊法向承力锚模型实验系统

法向承力锚是一种新型的拖曳嵌入式系泊基础.这种锚的工程应用仅有10 a时间.国内在此项技术上尚属空白.通过实验系统的设计,介绍了针对这种新型拖曳锚展开模型实验研究的实验平台.利用一些新型传感器和巧妙的机件设计,不仅实现了实验量测方法的创新,而且达到了经济实用的目的.实验结果也验证了整个系统设计的可靠性.     

喷涂聚脲弹性体技术在海港码头预应力大管桩上的应用

针对北仑电厂预应力大管桩表面潮湿,需候潮作业,施工条件复杂,施工作业时间短的特点,从表面处理、参数的设定、喷涂施工、质量控制及验收和存在问题及解决方案等方面,介绍了喷涂聚脲弹性体技术在已建海港码头预应力大管桩表面防腐保护工程中的应用情况。可为类似结构物的设计、施工、维护及管理提供参考。     

双排桩-锚杆支护的有限元模拟

基坑支护模型往往在计算假定的基础上建立,而依据计算假定建立的模型往往不能得到和实际相符的结果。但有限元软件可以较为真实的模拟基坑开挖的过程中应力和位移的变化情况,是土工数值分析的重要手段。本文运用大型有限元软件ABAQUS建立双排桩-锚杆结构有限元模型,全面的考虑土体的特性、桩土的共同作用及桩间土对支护结构的影响等因素,分析支护结构在土体开挖荷载作用下的内力和变形,为设计和施工提供了参考。     

钢管桩与预应力锚索在公路路堑高陡边坡中的综合应用

本文通过介绍镇水公路K62+374-K62+500段路堑右上边坡坡口线拦渣墙失稳的岩土工程条件,解析治理方案选用的理论依据,通过理论计算分析,根据实际情况采用钢管桩与预应力锚索、喷射水泥砂浆封闭坡面等综合性工程治理措施.     

抗浮锚杆应力-应变状态的线弹性理论分析

假定抗浮锚杆各部分贡献的位移与锚杆轴力均呈线弹性关系,运用力学原理分析锚杆轴力与锚侧摩阻力、锚-土变形之间的相互关系,推导出锚杆的摩阻力、轴力及各部分变形与锚杆各参数的相互关系。实例验证结果表明：基于线弹性模型基础上建立的摩阻力、轴力和位移公式能够较好地描述垂向抗浮锚杆在弹性变形阶段的内力和变形形态;获得了抗浮锚杆摩阻力和剪切位移沿锚固长度的分布规律;证实了锚土界面处变形为土层抗浮锚杆变形的主要部分。     

黄陵矿业公司运煤专线沉陷治理方案设计

针对黄陵矿业公司铁路运煤专用线K6 680～K6 800里程处路基沉陷特征,提出了采用预应力锚索框架梁加固路基垂直支挡结构和花管注浆法提高路基抵抗变形能力的治理方案。本论文对垂直支挡结构受力情况进行分析,对治理方案设计进行介绍。     

拖曳锚安装缆绳在海床土中的反悬链形态研究

由于在抗拔承载力和深水安装中的优势,拖曳锚在深水系泊系统中具有良好的发展前景。在拖曳锚安装过程中,安装缆绳和锚之间存在复杂的相互作用,安装缆绳在海床土中的反悬链形态将直接影响锚的嵌入和运动,对反悬链形态的研究有助于提高锚的嵌入性能、准确预测锚的运动轨迹以及解决锚在安装中的精确定位问题。基于嵌入缆单元在海床土中的力学模型,推导出适用于黏性土和无黏性土的反悬链方程,利用该方程可求出安装缆绳在海床土中的反悬链形态;通过在缆绳上布置倾角传感器并运用圆弧递推方法,设计出可实时测量嵌入缆形态的试验技术,为验证试验技术的合理性,在空气中分别选取3种典型缆绳形态进行模拟,结果表明：模拟形态与真实形态吻合良好,并具有较高精度;利用实时测量技术开展模型试验,对反悬链方程进行了考察,验证了其模拟嵌入缆反悬链形态的精度,并获取了对拖曳锚安装过程中反悬链形态变化规律的直观认识。     

预应力锚固抗滑桩内力计算的加权残值法

总结了预应力锚索抗滑桩锚索设计拉力和预应力的计算方法并进行了改进,使得各方法均能考虑锚索与桩体的位移协调。针对桩顶和桩身作用锚索的各种情形,将半解析、半数值的加权残值法应用于预应力锚索抗滑桩的内力计算,并采用适用性较广的B样条函数作为试函数,在此基础上编制了可考虑滑动面以上桩前土体抗力计算程序,将该程序应用于已有实例的分析,并与有限差分法进行对比,验证了程序的正确性,将该方法应用于其他两个计算实例的分析,针对锚索设计拉力和预应力的不同计算方法,分别给出了相应的锚索设计拉力、预应力、桩身最大弯矩和桩顶位移的对比分析表格,以及桩身受力图,计算结果还表明,对于特定计算实例不是所有计算方法都适用,要具体问题具体分析。