省部共建国重室陈正教授团队在青藏高原恶劣条件下钢管混凝土脱粘缝的定量分析方面取得进展

2024年06月20日 10:16  点击:[]

近日,省部共建国重室陈正教授团队在青藏高原恶劣条件下钢管混凝土脱粘缝的定量分析方面取得进展,相关工作以"Quantitative analysis of debonding gaps in concrete-filled steel tubes on the Qinghai-Tibet Plateau under severely harsh conditions"为题,发表在《Engineering Structures》上。

近年来,钢管混凝土拱桥的最大跨度已大幅增加到近700米,由于其具有较强的抗震能力和对不同地形的适应性,成为山区和深谷交通节点的首选桥梁类型。施工缺陷,特别是脱粘缝隙,大大降低了这些桥梁的结构承载能力。本研究旨在通过超声无损检测实现cfst脱粘间隙的精确定量计算。采用第一波声波时间和超声总脉冲速度(UPV)作为超声脉冲在具有脱粘间隙的cfst中传播的状态变量。对青藏高原和广西地区的钢管混凝土试件进行了超声无损检测。提出了超声在cfst中传播的近似计算路径,并分析了不同气压下cfst产生的upv的差异。在不同的气压影响系数下,建立了cfst的upv计算模型。在此基础上,对不同脱粘间隙的cfst内超声能量传递进行了数值模拟,阐明了超声能量在cfst内钢-混凝土-空气三相界面中的传播机理。通过动态超声能量快照和状态变量计算结果验证了超声波在cfst中的传播规律。基于实验和数值研究结果,提出了一种基于不同气压下CFST脱粘间隙upv的定量分析方法和相关模型。通过对实际CFST桥梁的实测数据进行分析,修正了定量计算模型,实现了对CFST脱粘缝隙程度和范围的准确定量分析和计算。

由测试点 4 激发的快照 (a) 混凝土;(b) 一根空钢管。

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