淺談鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑的質(zhì)量問題

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1、淺談鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑的質(zhì)量問題1、相關(guān)定義1.1、施工階段的定義像懸索橋、斜拉橋或者像PSC橋梁這樣的土木建筑物,它的施工期間的結(jié)構(gòu)體系和施工完成后的結(jié)構(gòu)體系有很大的不同,即使是施工階段內(nèi),結(jié)構(gòu)體系9也隨臨時橋墩及臨時拉索的設(shè)置和拆除,橋面板和主塔支撐條件的變化而繼續(xù)變化。并且,隨施工階段的不同,相鄰構(gòu)件的齡期也是不同的,這樣,構(gòu)件的彈性模量、強度等材料特性也會有一些不同?；炷潦苄熳?、收縮、強度增長及PS鋼束松弛等影響,不管是施工期間,或者是施工結(jié)束后,它的撓度是繼續(xù)變化的,應(yīng)力也重新得到分布,所以混凝土的狀況

2、比較復(fù)雜?？傮w來講,當結(jié)構(gòu)體系隨工程的進度而變化時,構(gòu)件的最大應(yīng)力也會發(fā)生在施工期間,因此為了預(yù)測施工階段的應(yīng)力變化,必須要進行考慮施工階段的時間依存性分析。MIDAS/Civil中施工階段分析可以考慮的事項如下:時間依存材料特性,其中包括:(1)材料不同的混凝土構(gòu)件的徐變(2)材料不同的混凝土構(gòu)件的收縮應(yīng)變(3)混凝土抗壓強度隨時間的變化組的激活和鈍化,其中包括:a.結(jié)構(gòu)模型的變化(結(jié)構(gòu)組的激活和鈍化)b.荷載條件的變化(荷載組的激活和鈍化)c.邊界條件的變化(邊界組的激活和鈍化)1.2、混凝土拌合物工作性定義混凝土拌

3、合物的工作性,即和易性,直接決定了混凝土施工的難易程度,并直接影響混凝土硬化后的性能,因此它一直被公認為是混凝土工藝學(xué)中很重要的一個性能[56~58]。然而,直到現(xiàn)在,其工作性仍然沒有一個被廣泛認同接受的定義[59]。國內(nèi)外很多人都曾經(jīng)提出了各種關(guān)于混凝土工作性的定義,但都沒能達到廣泛的共識。其根本原因是是否考慮混凝土的施工工藝特點,有的過于突出了一些性能(如密實性),從而忽略了一些必不可少的性能(如穩(wěn)定性),使一些性能變的不夠重要;有的卻把工作性能定義的太狹隘,從某種角度講是使用范圍太小[59,60]?；炷涟韬衔锏墓?/p>

4、作性應(yīng)考慮到施工工藝的影響,它應(yīng)具有以下性能:良好的流動性、優(yōu)良的體積穩(wěn)定性和較小的隨時間坍落度損失,各個性能間是相輔相成的、平等的、無主次的。1.3、離散事件系統(tǒng)仿真基本概念離散事件系統(tǒng)中的系統(tǒng)狀態(tài)在時間和空間上都是離散的,如工程施工系統(tǒng)就是典型的離散系統(tǒng)。在該類系統(tǒng)仿真中,系統(tǒng)變量是反映系統(tǒng)各部分相互作用的一些事件,系統(tǒng)模型則是反映這些事件的數(shù)集,仿真結(jié)果是產(chǎn)生處理這些事件的事件歷程。針對離散事件仿真系統(tǒng)仿真特點,定義下列基本概念:(1)系統(tǒng)(System):對真實系統(tǒng)經(jīng)過抽象提取簡化得到的能夠反映實際情況的概念整體

5、結(jié)構(gòu),系統(tǒng)本身可以由多個子系統(tǒng)組成。(2)實體(Entity):系統(tǒng)邊界內(nèi)部的對象,是組成系統(tǒng)的基本單元,是系統(tǒng)仿真中對真實系統(tǒng)中子系統(tǒng)的具體化表達。實體包括臨時實體和永久實體兩大類[33],臨時實體在經(jīng)過一定環(huán)節(jié)后就會退出系統(tǒng),具有主動性;永久實體能夠貫穿整個系統(tǒng)生命周期,但其改變往往是由于臨時實體的變化觸發(fā),故具有被動性。(3)屬性(Attribute):作為描述實體性質(zhì)的存在,可以通過屬性的變化來描述實體本身。(4)狀態(tài)(State):在某個時間點,表達實體變化情況的屬性集。系統(tǒng)狀態(tài)即表示系統(tǒng)在某個時間點下,所有實

6、體的屬性集合。(5)事件(Event):發(fā)生在某個離散時間點上引起系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的瞬間行為,是系統(tǒng)仿真中的重要組成部分,因為仿真的本質(zhì)在于確定系統(tǒng)運行中發(fā)生各個事件的時間點,從而獲得仿真所需的結(jié)果。(6)活動(Activity):實體在兩個事件之間保持某一狀態(tài)的持續(xù)過程,是系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化的標志。(7)時鐘(Clock):模擬過程中,用于度量當前模擬時間的變量,并負責記錄模擬時間以及進行推進。系統(tǒng)中一般包含總時鐘和子時鐘,在面向時間的模擬機制下,只需要設(shè)置一個系統(tǒng)總時鐘即可;在面向事件的模擬機制下,除了系統(tǒng)總時鐘外,對

7、每一個實體要設(shè)置子時鐘。(8)進程(Process):描述事件和活動之間的關(guān)系,包括某些實體相關(guān)的事件或多項活動。201.4、混凝土損傷的定義2.3.1基于缺陷面積定義的損傷變量2.3.1基于缺陷面積定義的損傷變量材料的一個代表性體積單元,設(shè)其在垂直于n方向的總截面面積為A,加載后由于微裂紋、微孔洞的存在,微應(yīng)力集中及缺陷的相互作用,導(dǎo)致實際的有效承載面積減小為An。假設(shè)微裂紋和微孔洞在空間各方向上均勻分布,即在各向同性的情況下,定義損傷變量為缺陷面積(AD)與總面積(A)之比:AAAAD=AD=?n(2.55)式中D=

8、0對應(yīng)于無損狀態(tài),D=1對應(yīng)于材料的完全損傷,An為有效面積。在此損傷變量的定義下,有效應(yīng)力可以定義為:ADA~σ=σ×n=1?σ(2.56)其中σ為名義應(yīng)力(外加荷載F與無損狀態(tài)的橫截面積A之比)。由此可見,這種損傷變量的定義隱含了一個假設(shè),即認為所有缺陷對拉伸和壓縮的22影響是相同的。這使得其應(yīng)用受到了一定的限制