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1、浅谈钻孔灌注桩水下混凝土浇筑的质量问题1、相关定义1.1、施工阶段的定义像悬索桥、斜拉桥或者像PSC桥梁这样的土木建筑物,它的施工期间的结构体系和施工完成后的结构体系有很大的不同,即使是施工阶段内,结构体系9也随临时桥墩及临时拉索的设置和拆除,桥面板和主塔支撑条件的变化而继续变化。并且,随施工阶段的不同,相邻构件的龄期也是不同的,这样,构件的弹性模量、强度等材料特性也会有一些不同。混凝土受徐变、收缩、强度增长及PS钢束松弛等影响,不管是施工期间,或者是施工结束后,它的挠度是继续变化的,应力也重新得到分布,所以混凝土的状况
2、比较复杂。总体来讲,当结构体系随工程的进度而变化时,构件的最大应力也会发生在施工期间,因此为了预测施工阶段的应力变化,必须要进行考虑施工阶段的时间依存性分析。MIDAS/Civil中施工阶段分析可以考虑的事项如下:时间依存材料特性,其中包括:(1)材料不同的混凝土构件的徐变(2)材料不同的混凝土构件的收缩应变(3)混凝土抗压强度随时间的变化组的激活和钝化,其中包括:a.结构模型的变化(结构组的激活和钝化)b.荷载条件的变化(荷载组的激活和钝化)c.边界条件的变化(边界组的激活和钝化)1.2、混凝土拌合物工作性定义混凝土拌
3、合物的工作性,即和易性,直接决定了混凝土施工的难易程度,并直接影响混凝土硬化后的性能,因此它一直被公认为是混凝土工艺学中很重要的一个性能[56~58]。然而,直到现在,其工作性仍然没有一个被广泛认同接受的定义[59]。国内外很多人都曾经提出了各种关于混凝土工作性的定义,但都没能达到广泛的共识。其根本原因是是否考虑混凝土的施工工艺特点,有的过于突出了一些性能(如密实性),从而忽略了一些必不可少的性能(如稳定性),使一些性能变的不够重要;有的却把工作性能定义的太狭隘,从某种角度讲是使用范围太小[59,60]。混凝土拌合物的工
4、作性应考虑到施工工艺的影响,它应具有以下性能:良好的流动性、优良的体积稳定性和较小的随时间坍落度损失,各个性能间是相辅相成的、平等的、无主次的。1.3、离散事件系统仿真基本概念离散事件系统中的系统状态在时间和空间上都是离散的,如工程施工系统就是典型的离散系统。在该类系统仿真中,系统变量是反映系统各部分相互作用的一些事件,系统模型则是反映这些事件的数集,仿真结果是产生处理这些事件的事件历程。针对离散事件仿真系统仿真特点,定义下列基本概念:(1)系统(System):对真实系统经过抽象提取简化得到的能够反映实际情况的概念整体
5、结构,系统本身可以由多个子系统组成。(2)实体(Entity):系统边界内部的对象,是组成系统的基本单元,是系统仿真中对真实系统中子系统的具体化表达。实体包括临时实体和永久实体两大类[33],临时实体在经过一定环节后就会退出系统,具有主动性;永久实体能够贯穿整个系统生命周期,但其改变往往是由于临时实体的变化触发,故具有被动性。(3)属性(Attribute):作为描述实体性质的存在,可以通过属性的变化来描述实体本身。(4)状态(State):在某个时间点,表达实体变化情况的属性集。系统状态即表示系统在某个时间点下,所有实
6、体的属性集合。(5)事件(Event):发生在某个离散时间点上引起系统状态发生变化的瞬间行为,是系统仿真中的重要组成部分,因为仿真的本质在于确定系统运行中发生各个事件的时间点,从而获得仿真所需的结果。(6)活动(Activity):实体在两个事件之间保持某一状态的持续过程,是系统状态发生变化的标志。(7)时钟(Clock):模拟过程中,用于度量当前模拟时间的变量,并负责记录模拟时间以及进行推进。系统中一般包含总时钟和子时钟,在面向时间的模拟机制下,只需要设置一个系统总时钟即可;在面向事件的模拟机制下,除了系统总时钟外,对
7、每一个实体要设置子时钟。(8)进程(Process):描述事件和活动之间的关系,包括某些实体相关的事件或多项活动。201.4、混凝土损伤的定义2.3.1基于缺陷面积定义的损伤变量2.3.1基于缺陷面积定义的损伤变量材料的一个代表性体积单元,设其在垂直于n方向的总截面面积为A,加载后由于微裂纹、微孔洞的存在,微应力集中及缺陷的相互作用,导致实际的有效承载面积减小为An。假设微裂纹和微孔洞在空间各方向上均匀分布,即在各向同性的情况下,定义损伤变量为缺陷面积(AD)与总面积(A)之比:AAAAD=AD=?n(2.55)式中D=
8、0对应于无损状态,D=1对应于材料的完全损伤,An为有效面积。在此损伤变量的定义下,有效应力可以定义为:ADA~σ=σ×n=1?σ(2.56)其中σ为名义应力(外加荷载F与无损状态的横截面积A之比)。由此可见,这种损伤变量的定义隐含了一个假设,即认为所有缺陷对拉伸和压缩的22影响是相同的。这使得其应用受到了一定的限制
