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玄武岩与混凝土界面抗剪性能影响因素及特征分析

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工业建筑 2022年

作者：丁士君丁民涛满银聂治豹中国电力科学研究院有限公司

为研究玄武岩与混凝土界面抗剪性能的影响因素及特征，设计了一种用于测试该性能的试验装置。采用同一场地的玄武岩与C20、C30混凝土，开展了30个岩石与混凝土界面室内模型剪切试验。根据试验获得的荷载位移曲线，确定了极限抗剪承载力... 详细信息

为研究玄武岩与混凝土界面抗剪性能的影响因素及特征，设计了一种用于测试该性能的试验装置。采用同一场地的玄武岩与C20、C30混凝土，开展了30个岩石与混凝土界面室内模型剪切试验。根据试验获得的荷载位移曲线，确定了极限抗剪承载力，并计算获得了界面抗剪强度平均值为2.82MPa。将试验结果归一化处理后，研究了接触面尺度因素、混凝土设计强度等级与龄期、岩石完整性对界面抗剪性能的影响。试验结果表明，该装置能够有效模拟并试验测试岩石与混凝土界面的抗剪性能；接触面积与模型剪切承载力呈正相关，但仅改变剪切面的高度或直径对界面抗剪强度的影响较小，岩样高度越大则强度试验统计变异系数越小；90%置信概率下混凝土设计强度等级及龄期大于3天后，界面抗剪强度变化不明显；混凝土龄期不大于7d时其对界面强度有一定的正向影响，龄期增大可降低达到剪切强度时的极限位移；岩石完整性越好则岩石与混凝土界面抗剪强度越高。

关键词：玄武岩-混凝土接触面剪切性能影响因素模型试验

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风积沙地基装配式偏心基础抗拔试验研究

岩土力学 2013年第4期34卷 1097-1102,1108页

作者：乾增珍鲁先龙丁士君中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 中国电力科学研究院北京100192

在毛乌素沙漠中开展装配式偏心基础在上拔、上拔+水平力组合荷载作用下的现场试验研究。根据试验加载过程中监测的基础顶部位移、地表竖向位移及基础底板土压力数据,分析基础顶部的荷载-位移特性,研究装配式偏心基础的抗拔承载机制。结... 详细信息

在毛乌素沙漠中开展装配式偏心基础在上拔、上拔+水平力组合荷载作用下的现场试验研究。根据试验加载过程中监测的基础顶部位移、地表竖向位移及基础底板土压力数据,分析基础顶部的荷载-位移特性,研究装配式偏心基础的抗拔承载机制。结果表明,(1)在上拔、上拔和水平力组合作用下,基础顶部上拔和水平位移曲线均呈二阶段的承载特性;(2)当仅受上拔荷载作用时,基础偏心引起的附加弯矩,使得基础底板产生偏转,基础及底板上覆部分沙土自重抵抗上拔荷载,而在上拔和水平力组合荷载工况下,基础偏心引起的附加弯矩小,与上拔荷载工况相比,基础极限抗拔承载力提高8.7%,即在组合荷载工况下装配式偏心基础能够发挥更多的沙土来抵抗上拔荷载;(3)根据装配式偏心基础的抗拔承载机制,引入外荷载合力作用线与支架作用线之间的夹角δ来反映水平荷载对装配式基础抗拔破坏因子的影响,其影响规律为装配式基础的抗拔破坏因子随δ增加而降低。

关键词：装配式偏心基础风积沙地基上拔-水平力组合荷载抗拔破坏因子

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坚硬岩地基锚杆抗拔承载机制及破坏模式分析

工业建筑 2023年第8期53卷 191-198页

作者：丁士君杨文智朱照清袁驰中国电力科学研究院有限公司北京100055 北京工业大学城市建设学部北京100124

为研究岩石锚杆基础的抗拔承载机制及破坏模式,考虑锚杆埋深、孔径及混凝土养护龄期的影响,选用硬质花岗岩场地进行了24个原位锚杆载荷试验,采用分布式光纤传感技术对其中7个试验应变进行了测试,分析锚杆上拔荷载传递机理、承载性能影... 详细信息

为研究岩石锚杆基础的抗拔承载机制及破坏模式,考虑锚杆埋深、孔径及混凝土养护龄期的影响,选用硬质花岗岩场地进行了24个原位锚杆载荷试验,采用分布式光纤传感技术对其中7个试验应变进行了测试,分析锚杆上拔荷载传递机理、承载性能影响因素及破坏模式和特征,得到以下结论:孔径大、埋置深的岩石锚杆上拔荷载与位移曲线表现为硬化型,破坏形式主要为锚筋屈服;浅埋、小直径的岩石锚杆上拔荷载-位移曲线大多为软化型,破坏主要发生在锚筋与混凝土界面、锚杆与岩体界面及浅基的基岩中,为剪切复合破坏形式。有效锚固深度小于1.6 m、锚筋与细石混凝土间黏结强度均值为2.82 MPa、混凝土与花岗岩界面抗剪强度不小于1.89 MPa的锚杆,极限抗拔承载力受临界深径比影响显著,而混凝土养护龄期大于5 d后,混凝土对锚固性能影响不明显。

关键词：坚硬岩岩石锚杆抗拔承载特性破坏模式

上拔与水平力组合作用下加筋风积沙斜柱扩展基础试验

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岩土工程学报 2011年第3期33卷 373-379页

作者：乾增珍鲁先龙丁士君中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 中国电力科学研究院输变电工程力学研究所北京100192

在土工格栅加筋风积沙、土工网垫加筋风积沙以及未加筋风积沙地基条件下,开展了3个不同尺寸斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载作用下9个工况的现场试验。根据基础的顶部荷载与位移、基底土压力变化以及地表裂缝分布情况,分析了基础尺寸、... 详细信息

在土工格栅加筋风积沙、土工网垫加筋风积沙以及未加筋风积沙地基条件下,开展了3个不同尺寸斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载作用下9个工况的现场试验。根据基础的顶部荷载与位移、基底土压力变化以及地表裂缝分布情况,分析了基础尺寸、加筋材料及其铺设方式对风积沙斜柱扩展基础承载性能的影响规律,研究了加筋风积沙地基的破坏机理。结果表明:加筋风积沙斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载作用下①其承载机理是基础底板上方地基压缩挤密—塑性区出现并进一步发展—局部剪切破坏的渐进破坏过程,且地基破裂面具有不对称性;②土工格栅提高了风积沙地基的抗拔和抗倾覆的承载能力和抗变形能力,且铺设层间距越小,改善效果越好;土工网垫由于其易变形特点,不能提高甚至降低了风积沙地基承载能力;③降低基础露头高度、增加基础埋深、扩大基础底板尺寸均可有效提高基础上拔和水平承载力。

关键词：加筋风积沙斜柱扩展基础倾斜上拔荷载上拔机理

沙漠地区风积沙地基输电线路装配式基础真型试验研究

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岩土力学 2012年第11期33卷 3230-3236页

作者：程永锋丁士君中国电力科学研究院输变电工程力学研究所北京100055

沙漠风积沙地基输电线路杆塔基础设计是当前我国电网建设中的关键研究课题之一。沙漠风积沙属于特殊土地基,这种地基上的输电线路装配式基础缺少相关设计依据。针对沙漠风积沙地基输电线路基础工程的特点,进行了输电线路装配式基础的真... 详细信息

沙漠风积沙地基输电线路杆塔基础设计是当前我国电网建设中的关键研究课题之一。沙漠风积沙属于特殊土地基,这种地基上的输电线路装配式基础缺少相关设计依据。针对沙漠风积沙地基输电线路基础工程的特点,进行了输电线路装配式基础的真型试验,得到了上拔与水平荷载、下压与水平荷载联合作用下的承载变形特性、基础构件的应变特性、基础底板与风积沙地基之间的接触压力变化规律。根据测试结果,确定了沙漠地区风积沙地基装配式基础的地基承载力和上拔角取值,得到了基础稳定的最不利工况,有助于提高基础设计的可靠性和合理性。试验结果为沙漠地区台远-塔中220 kV输电线路基础工程的设计提供了依据。

关键词：风积沙输电线路装配式基础真型试验垂直-水平组合荷载上拔角

青藏直流输电工程粗粒冻土地基温度监测与分析

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岩石力学与工程学报 2012年第11期31卷 2363-2371页

作者：程永锋丁士君鲁先龙谭蓉中国电力科学研究院北京100192 陕西电力设计院陕西西安710032

为分析青藏直流输电线路工程冻土地基的冻结情况及其对基础安全稳定性的影响,在青藏高原五道梁地区对装配式原型基础冻土地基进行1个冻融过程的地温监测,结合该地区气温资料,分析粗粒冻土地温随时间变化特点和沿深度分布情况。监测结果... 详细信息

为分析青藏直流输电线路工程冻土地基的冻结情况及其对基础安全稳定性的影响,在青藏高原五道梁地区对装配式原型基础冻土地基进行1个冻融过程的地温监测,结合该地区气温资料,分析粗粒冻土地温随时间变化特点和沿深度分布情况。监测结果显示:地温呈周期性波动,振幅随深度增加而减小,原状和回填冻土地基上部均存在冻融状态交替的冻融活动层;监测期内基础底部冻土处于冻结状态,基础安全稳定;原状和回填冻土最大融化深度分别为3.0和3.2 m,通过建立地温估算公式,并利用地温变化幅值、均值等结果,得到原状多年冻土上限为3.1 m,与工程勘测和监测结果一致;建立冬季时高孔隙率回填冻土地基传热方程,分析地基传热性能和与孔隙率直接相关的地基中空气自然对流速度对地基回冻的影响。研究表明:冻土回填扰动加剧地温波动的振幅和增大冻土融化深度,但影响程度和范围有限;输电线路冻土装配式基础冬季施工,在冻融活动层深度内保持地基适当孔隙率,既可在冬季加速地基回冻,又可利用土体自然固结和融沉,提高压实度,从而在暖季减弱热量向地基深部扩散,有利于地基保持冻结。

关键词：土力学输电线路装配式基础冻土地温多年冻土上限

青藏高原碎石土地基混凝土承台式螺旋锚基础原位载荷试验及承载机制分析

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建筑结构 2022年第4期52卷 148-152,105页

作者：黄勇祥丁士君袁小超翟国光丁民涛中国能源建设集团湖南省电力设计院有限公司长沙410007 北京工业大学建筑工程学院北京100124 中国电力科学研究院有限公司输变电工程研究所北京102401 国网西藏电力有限公司拉萨850000

螺旋锚是一种施工高效、环保的基础,为支撑其在青藏高原架空输电工程中的应用,揭示碎石土地基螺旋锚基础抗拔承载机制,开展了不同安装角度、不同锚盘个数的单个螺旋锚基础轴向上拔,以及浅埋承台式螺旋锚群锚基础斜向上拔的原位载荷试验... 详细信息

螺旋锚是一种施工高效、环保的基础,为支撑其在青藏高原架空输电工程中的应用,揭示碎石土地基螺旋锚基础抗拔承载机制,开展了不同安装角度、不同锚盘个数的单个螺旋锚基础轴向上拔,以及浅埋承台式螺旋锚群锚基础斜向上拔的原位载荷试验。试验结果表明:单个螺旋锚基础竖向上拔荷载-位移关系曲线介于陡降型与直线型之间,主要发生锚盘上部土体局部剪切破坏而进入承载极限状态,呈现深基础承载特性;螺旋锚竖向倾斜角度越大则其轴向抗拔极限承载力越小,但加载初期倾斜角度对承载性能的影响不明显,锚盘越多则承载力越大;浅埋承台式螺旋锚群锚基础在斜拉荷载作用下承台和螺旋锚均发挥了一定的抗拔和抗倾覆作用,其中竖向位移20mm时浅埋承台因与地基相互作用而先期进入极限状态,随后主要由螺旋锚继续抵抗基础顶部增量荷载作用,另外群锚主要通过对承台的不均匀作用力来抵抗倾覆力矩。

关键词：碎石土螺旋锚承台锚盘载荷试验承载机制

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输电线路桩基典型力学参数插值精度研究

人民长江 2022年第4期53卷 112-117页

作者：苏朝晖丁士君崔强刘广张振华国家电网有限公司北京100031 中国电力科学研究院有限公司北京102401 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

输电线路跨度大、分布广的特点极大地增加了输电线路基础建设过程中的勘测工作量。在已知部分输电线路勘测点位数据的情况下,采用克里金、样条函数和反距离权重插值等方法对输电线路其余点位桩基的主要力学参数进行了合理预测,详细比较... 详细信息

输电线路跨度大、分布广的特点极大地增加了输电线路基础建设过程中的勘测工作量。在已知部分输电线路勘测点位数据的情况下,采用克里金、样条函数和反距离权重插值等方法对输电线路其余点位桩基的主要力学参数进行了合理预测,详细比较了插值误差,分析了不同插值方法在输电线路桩基参数插值过程中的主要特点,并分析了幂参数取值对反距离插值方法进行极限端阻力插值的精度的影响。结果表明:采用反距离权重法对条带状分布的参数进行插值时,概念简单,编程容易,插值精度也在合理范围内;随着幂参数的增大,插值精度逐步提高。

关键词：输电线路桩基勘测插值方法承载力内摩擦角

玄武岩-混凝土界面抗剪性能的影响因素及特征分析

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工业建筑 2023年第1期53卷 194-200页

作者：丁士君丁民涛满银聂治豹中国电力科学研究院有限公司北京100055

为研究玄武岩-混凝土界面抗剪性能的影响因素及特征,设计了一种用于测试该性能的试验装置。采用同一场地的玄武岩和C20、C30混凝土试件,开展30组试件岩-混柱形的界面室内模型剪切试验。根据试验获得的荷载-位移曲线,确定极限抗剪承载力... 详细信息

为研究玄武岩-混凝土界面抗剪性能的影响因素及特征,设计了一种用于测试该性能的试验装置。采用同一场地的玄武岩和C20、C30混凝土试件,开展30组试件岩-混柱形的界面室内模型剪切试验。根据试验获得的荷载-位移曲线,确定极限抗剪承载力,并计算获得了界面抗剪强度平均值。将试验结果归一化处理后,研究了接触面尺度因素、混凝土设计强度等级和龄期、岩石完整性对界面抗剪性能的影响。试验结果表明:该装置能够有效模拟并试验测试岩石与混凝土界面的抗剪性能;接触面积与模型剪切承载力呈正相关,但与剪切面的高度或直径相关性不大,岩样高度越大则强度试验统计变异系数越小;90%置信概率下,混凝土养护7 d后,混凝土设计强度等级与界面抗剪强度变化不明显;混凝土龄期不大于7 d时其对界面强度有一定的正向影响,龄期增大可降低剪切强度时的极限位移;岩石完整性越好,则岩石与混凝土界面抗剪强度越高。

关键词：玄武岩-混凝土接触面剪切性能影响因素模型试验