混凝土容重（精选七篇）
混凝土容重 篇1
随着我国交通的飞速发展, 各类道路基础设施的建设也大量的兴起, 尤其是一些规模较大的大跨度桥梁工程在公路以及铁路的建设当中都有了很多的工程项目, 其技术也得到了很广泛的应用。
那么, 在这样的工程中, 就不可避免的会遇到诸如海湾、河谷以及既有线路上的障碍物等各种问题, 目前我们普遍采用的悬臂施工法就由于它所需要的设备较少、工序也比较简单的特点而得到了很大的发展, 并在各类工程项目中得到了推广。但是在实际的悬臂施工运用在连续的梁或刚构梁桥的过程当中, 我们往往为了保证桥梁能够达到比较理想的线性, 也会比较深入的来分析和研究可能会影响到它的各种因素, 以及这些因素对于不同的桥型以及不同的跨径的桥梁的具体影响程度如何, 在分析结束之后也要及时的对各种影响的因素进行详细的归纳和总结, 并要从中找出一定的规律, 这样会对今后的桥梁设计以及施工有很大的帮助。
而各项影响因素中的系统参数误差是不可避免的, 也是影响其结果评判的主要因素之一, 所以如何来消除系统的误差也成为了我们施工控制过程中的最主要的目标。
一、如何确定系统的参数及其调整量
在桥梁的悬臂施工过程中, 我们一般需要进行这些系统参数的识别: (1) 混凝土构件的弹性模量E; (2) 混凝土的容重C等。而在预应力的计算方面, 则主要是由计算钢绞线的预应力损失量中所用到的各个计算原理以及公式中所采用的与计算相关的参数, 主要有: (1) 管道的摩擦系数L; (2) 管道的偏差系数k; (3) 锚具的变形值L; (4) 钢筋的松弛终极值等等, 3和4则主要是用大量的试验来确定的, 而由规范所规定的值基本是不变的, 所以前两项一般是待识别的参数, 而其他的参数比如说钢绞线的弹性模量等, 主要是桶过鉴定部门的严格试验检验来确定的。
在确定了系统的参数之后, 还要确定系统参数的调整量, 主要有这样几个方面。
1. 材料力学的指标检测
主要是箱梁以及墩身混凝土的立方体积标号和容重, 一般是通过试验来确定的;另外, 弹性模量的增长则往往滞后于混凝土的强度增长过程, 它的值则主要是由规范来确定的, 当然了, 有时候也可以通过具体的试验测得;而混凝土的收缩量, 则可以根据现场的试验结果来得到, 主要是主梁的收缩、形变值与理论的计算值相比较, 从而来判定其实际的收缩变形误差, 最终确定其参数的调整量。
2. 对于块件的重量误差判定
在进行现场施工的时候, 由于其重量的变化、厚度的变化以及胀模所引起的构件自重的变化会经常的发生, 而且一般都是没有规律可循的, 所以在国内进行验算悬臂施工的安全性的时侯, 一般都是根据施工水平来选取在施工阶段的结构重量的3%左右来做为其施工误差的限值。
3. 对于施工荷载的调整
这个主要是与施工单位的管理水平有很大的关系的, 如果随意的增减施工的荷载就必然会造成较大的计算误差。
二、系统参数的敏感性分析
我们根据理论上的计算以及实际工程中的测量和试验可以知道:系统参数里面不同的参数对于线性的影响也是不同的, 我们对影响较大的参量:混凝土容重C来进行具体的位移敏感性分析。C50混凝土的容重如果按照现行的桥梁规范, 一般取值是25kN/m3, 而从设计当中所计算出来的主梁各梁段的钢材所占到的比例是6%左右, 那么, 钢材对于梁容重的影响在敏感性分析里面就可以予以考虑。
式 (1) 中:γ1为混凝土实测容重;v1为梁段混凝土的理论体积;γ2为钢材容重;v2为梁段所含钢材的理论体积。
我们在进行设计以及施工的时候都是采用式 (1) , 并在一定的程度上消除理论的模型和实际结构中的容重偏差。在这里, 我们针对标号较高的混凝土的具体特点, 选取其超出规范值的幅度是5%、7.5%、10%以及12.5%来进行相应的敏感性分析, 所计算得到主梁在成桥状态下的挠度影响。
当混凝土的容重提高率达到5%的时侯, 426#墩中跨的挠度值由理论上的-11.5 mm增加到了-13.0 mm左右, 增大的幅度达到了13.0%;而当混凝土的容重提高幅度为7.5%的时侯, 426#墩中跨挠度相对于理论值来说增大了19.1%;当混凝土的容重提高幅度达到10%的时侯, 426#墩中跨挠度较理论值足足增大了26.1%;而当混凝土的容重提高幅度来到了12.5%的时侯, 426#墩中跨挠度相对于理论值就增大到了32.2%。而且我们可以看出, 边跨对于挠度的影响值相对于中跨来说较小一些。所以, 随着混凝土的容重的不断增大, 桥梁的成桥挠度也会呈线性的增加。
如果混凝土的容重提高幅度达到5%的时侯, 454#墩中的跨挠度就会由理论值的-21.2 mm增加到-22.7 mm, 增大的幅度为7.1%;当混凝土的容重提高幅度达到7.5%的时侯, 454#墩中的跨挠度就相对于理论值增大了11.3%左右;同理, 混凝土容重提高幅度越大, 454#墩中的跨挠度就较理论值增大的幅度越大, 而且边跨对于挠度的影响相对于中跨来说较小一些。
当混凝土的容重提高幅度道道5%的时侯, 279#墩中的跨挠度就会由理论值的-29.1 mm升高到-30.5 mm, 增大的幅度为4.8%;当混凝土的容重提高幅度达到7.5%的时侯, 则279#墩中跨挠度就会相对于理论值提高6.9%左右;依然服从这样规律, 而且边跨对于挠度影响相对于中跨来说稍微小一点。
三、结语
我们根据实际的情况以及可行性分别对对桥梁的挠度影响比较大的参数对于混凝土的容重影响进行了具体的敏感性分析, 并分析了各个参数在不同的跨径以及不同的变化情况之下对于挠度的影响程度, 得到了桥梁的挠度是随着混凝土容重的变化呈线性变化规律的结果。
参数的敏感性分析不光可以为我们的参数识别来服务, 同时也可以为具体的工程设计以及施工来进行服务的, 因为我们通过对系统参数的定量分析, 可以很好的确保各个施工参数的具体取值, 以及需要重点监测和调控的项目, 进一步就可以保证成桥的线性达到我们所设定的预期值, 希望这种敏感性分析可以为类似的悬臂桥梁设计以及施工中的系统参数识别和调整来提供一定的依据。
摘要：不同跨径以及桥型的悬臂施工控制问题在各类建筑工程的设计和施工方面都越来越多的受到了重视。如何对桥梁进行悬臂施工的线性控制也是这座桥梁最终质量如何的一个重要的因素。那么, 系统的参数就是进行线性控制的一个关键点。本文就主要针对这方面的问题展开探讨, 希望能为今后的桥梁设计及施工提供些许的帮助。
关键词：混凝土容重,悬臂施工,系统参数,敏感性
参考文献
[1]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社, 2000.
影响容重测定的因素 篇2
容重就是粮食油料籽粒在一定容积内的重量, 以“g/L”表示。
1) 容重是衡量粮食质量好次的重要指标。在同类粮食中, 只有粮食籽粒成熟度越好 (结构紧密、充实、饱满) , 容重越高;反之, 成熟度越差 (结构疏松) 容重越低;2) 容重可以作为加工出品率的依据。容重高的粮食、加工时出品率也高;3) 通过容重可以计算粮食仓容和粮堆体积, 估算出粮食的重量。
2 影响容重的因素
容重的高低与粮食籽粒在规定容积内的密度有关。因此, 所有能增加或减少粮食堆积密度的因素, 都影响容重的大小。
2.1 水分对容重的影响
粮食的水分大小会引起粮食形状的改变, 从而影响容重。一般规律是水分增加容重减少, 水分减少容重增加。主要原因是:水分增加, 粮食籽粒膨胀, 体积增大。因此, 装入量筒内的粮食减少, 加之水的比重 (4℃比重等于1g/cm3) , 小于粮食干物质的比重 (干淀粉比重等于1.65g/cm3) , 容重因而减少。另一方面, 粮食水分增加, 致使籽粒表面摩擦系数增大, 散落性降低, 当粮食漏入容量筒时孔隙度增大, 密度减少, 容重降低。但是, 含壳油料如大麻子、苏子、芝麻等水分增加, 容重也增加。这是因为带壳油料的皮壳比较坚硬, 吸水少, 不易变形。水分的大小对皮壳的物理性质影响不大, 由于壳与子仁之间有一定的空隙, 水分增加就填充了壳内的空间, 随着含水量增大, 子仁体积也随之膨胀, 减少了子仁与皮壳的间隙, 但含壳油料颗粒整个体积基本不变。因此, 含壳油料水分增加, 容重也增加, 水分减少其容重也减少, 一般差2g/L~5g/L。
2.2 温度对容重的影响
温度的高低变化也会引起粮食物理性状的改变, 对容重的影响, 一般规律是粮食温度增高容重减少, 温度降低容重增加。在水分较大的情况下, 这种现象更为明显。其主要原因是:粮食和水分的体积变化受温度的影响。温度越高物体膨胀系数越大。同时温度升高时籽粒硬度降低, 摩擦系数也增大, 因此粮食温度升
2.5 杂质对容重的影响
颗粒中混入的杂质使容重增加或减少, 这取决于杂质种类及其物理性状。如混入比粮食轻的有机杂质, 植物的根、叶、茎等可使容重降低。混入比粮食籽粒重的杂质, 如沙石、铁块、玻璃块和细小的砂土, 能使容重增加。此外, 混入较小的草籽, 容重不但不降低反而增加。
2.6 粮食籽粒表面性状对容重的影响
粮粒皮层粗糙, 则粮堆密度小, 容重就低。皮层光滑、则粮堆密度大、容重就高。
3 容重器操作过程中的注意事项
1) 容重器使用前要校准, 使用完后要清洁干净, 容量筒如有粘物就会使容重检验结果偏低;
2) 粮食倒入谷物筒, 装到齐筒口为止, 刮平后放在中间筒上。不能摁压, 否则密度增加, 容重随之增加;
3) 容重器插片抽出时要平稳迅速, 插入时准确, 轻重快慢适当。这样可避免发生任何移动或震动, 以影响粮食的密度而增加容重。
4 结论
根据以上情况分析可以看出粮食籽粒状态的任何改变和操作方法上的差别, 都会直接影响容重的变化。因此, 在检验粮食容重的时候, 除按照操作规程检验外, 也要注意上述诸因素的影响, 从而保证检验结果的真实性, 把粮食自身的质量真正地反映出来。
参考文献
[1]中华人民共和国清洁生产促进法, 2003-01-01.
[2]企业清洁生产审核手册.
混凝土容重 篇3
受某河管理处委托, 现场抽检防汛材料, 20-40mm碎石, 委托方指定使用SL297-2004《防汛储备物资验收标准》, SL297-2004标准第3.6款规定, 防汛石料 (单体15kg以上的) 3.7款、防汛卵砾石 (5mm-100mm之间的岩石颗粒, 在防汛抢险中与砂料配合做防渗和压浸材料) 抽检样为碎石20-40mm (单粒级配) , SL297-2004标准对防汛材料的质量评定要求是:防汛砾石的容重应不小于1700kg/m3, 含泥不大于5%, 10mm-40mm粒径所占比例不小于80%, 抽样检测容重, 含泥, 粒径比, 检测方法采用JGJ53-92已经被JGJ52-2006取代。由此确定该碎石 (20-40mm) 试验参数为:容重、含泥、粒径比, 其检验方法为JGJ52-2006。技术争议点是:对容重概念的理解直接影响检测结果的判定, SL297-2004标准把容重作为质量控制的参数, 而检验方法JGJ52-2006中没有容重这个参数, 只有密度, 密度由:表观密度、堆积密度。介于这种情况, 经过查阅资料, 分析试验方法, 本次试验所用材料用途用途, 从水利防汛材料实际出发进行认真研究, 需从如下几个方面分析:
2 从概念上分析理解容重、密度 (表观密度、堆积密度) 的关系
2.1 容重的概念是:
单位体积内的物质的质量称为容重。其单位g/L表示。容重一般是工程上用的一立方的重量, 即单位容积内物体的重量。而密度应用范围很广, 即“单位体积物质的质量”, 液体、固体、气体都可以用。
2.2 密度的概念是:
物质单位体积的质量。但是物质在单位体积内分布必须是均匀的, 物质的体积为V, 质量为m, 则密度d=m/V。在国际单位制中密度以千克/米3为单位, 工程上常用吨/米3为密度单位。例如一杯水和一缸水的密度是一样的。
2.3 堆积密度:
堆积密度是指单位体积 (含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积) 物质颗粒的质量, 有干堆积密度及湿堆积密度之分。
2.4 体积密度:
指包括材料体积内所有孔在内的表观密度。
2.5 表观密度
指表观密度是指材料在自然状态下, 单位体积所具有的质量, 材料在自然状态下的体积是指材料的实体积与材料内所含全部孔隙体积之和。根据共其开口孔分为体积密度和视密度。
表观密度:规定条件下, 烘干矿质单位表观体积 (包括材料实体、闭口孔隙, 但不包括开口孔隙) 的质量, 也称视密度。
2.6“容重”与“密度”的概念在理论上是一样的, 只是应用的环境有所不同:
石料容重的概念:石料在干燥状态包括开口及闭口孔隙在内单位体积的质量。容重一般是工程上用的一立方的重量, 即单位容积内物体的重量。而密度应用范围很广, 即“单位体积物质的质量”, 液体、固体、气体都可以用。
3 从“容重”“密度” (表观密度、堆积密度) 的试验方法上分析
3.1 密度
密度是指材料在绝对密实状态下单位体积的质量。按下式计算:
式中ρ-材料的密度, g/cm3;
m-材料的质量 (干燥至恒重) , g;
V-材料在绝对密实状态下的体积, cm3。
除了钢材, 玻璃等少数材料外, 绝大多数材料内部都有一些孔隙。在测定有孔隙材料 (如砖、石等) 的密度时, 应把材料磨成细粉, 干燥后, 用李氏瓶测定其绝对密实体积。材料磨得越细, 测得的密实体积数值就越精确。
另外, 工程上还经常用到比重的概念, 比重又称相对密度, 是用材料的质量与同体积水 (4℃) 的质量的比值表示, 无单位, 其值与材料密度相同 (g/cm3) 。
3.2 表观密度
表观密度是指单位体积 (含材料实体及闭口孔隙体积) 物质颗粒的干质量, 也称视密度。按下式计算:
式中ρ′-材料的表观密度, kg/m3或g/m3;
m-材料的质量, kg或g;
V′-材料在包含闭口孔隙条件下的体积 (即只含内部闭口孔, 不含开口孔) , 见图1-2, m3或cm3。
通常, 材料在包含闭口孔隙条件下的体积式采用排液置换法或水中称重法测量。
3.3 体积密度
体积密度是指材料在自然状态下单位体积 (包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙) 的质量, 俗称容重。体积密度可按下式计算:
式中ρ0-材料的体积密度, kg/m3或g/cm3;
m-材料的质量, kg或g;
V0-材料在自然状态下的体积, 包括材料实体及其开口孔隙、闭口孔隙, 见图1-1, m3或cm3。
对于规则形状材料的体积, 可用量具测得。如加气混凝土砌块的体积是逐块量取长、宽、高三个方向的轴线尺寸, 计算其体积。对于不规则形状材料的体积, 可用排液法或封蜡排液法测得。
毛体积密度是指单位体积 (含材料的实体矿物成分及其闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的毛体积) 物质颗粒的干质量。因其质量是指试件烘干后的质量, 故也称干体积密度。
3.4 堆积密度 (JGJ52-2006)
堆积密度是指自然状态下单位体积 (含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积) 的质量, 有干堆积密度及湿堆积密度之分。堆积密度可按下式计算:
式中ρ'0-堆积密度, kg/m3;
m-材料的质量, kg;
V'0-材料的堆积体积, m3。
材料的堆积体积包括材料绝对体积、内部所有孔体积和颗粒间的空隙体积。材料的堆积密度反映散粒构造材料堆积的紧密程度及材料可能的堆放空间。其测定方法详细见JGJ52-2006。
4 从水利防汛材料 (碎石20-40mm) 用途及委托方指定标准分析
4.1 SL297-2004防汛储备物资验收标准, 第3.7款规定:防汛卵砾石 (5mm-100mm之间的岩石颗粒, 在防汛抢险中与砂料配合做防渗和压浸材料) 抽检样为碎石20-40, 防汛砾石的容重应不小于1700kg/m3, 含泥不大于5%, 10mm-40mm粒径所占比例不小于80%, 抽样检测容重, 含泥, 粒径比, 并作为评定防汛材料 (碎石20-40mm) 合格标准, 这就给我们提出一个难题, 那就是:容重是采用表观密度的试验结果还是采用堆积密度试验结果。
结论
5.1 经过以上论证说明, 本次试验结果容重应采用堆积密度试验结果 (数据)
5.2 从试验结果分析, 本次实验所测得的表观密度2630kg/m3;远远大于SL297-2004所规定的容重应不小于1700kg/m3, 因为任何一个表观密度的值都会大于1700kg/m3, 作为防汛物资就失去了控制的意义。作为防汛物资的碎石, 应该是抗洪抢险物资, 所用材料 (碎石) 应是与砂料配合作为防渗和压浸材料, 其容重应理解为堆积密度:自然状态下单位体积材料的质量, 所以本次实验的容重数据推荐使用堆积密度。
6 建议
作为防汛抢险物资碎石 (20-40mm) 不妥, 因为碎石 (20-40mm) 是单粒级配, 其堆积密度是不满足防汛物资容重不小于1700kg/m3要求, 作为抗洪抢险材料 (用于配合砂料作为防渗和压浸材料) 选用卵砾石效果更好。
摘要：作为防汛材料的碎石, 其验收标准规定:容重、含泥、粒径比作为防汛材料合格的评定标准, 而检验方法《JGJ52-2006》中没有容重的概念, 只有密度的概念及检验方法, 而密度又是由表观密度、堆积密度组成, 那么防汛材料 (碎石) 的容重应采用哪种密度的试验数据来作为评定数据呢, 笔者从概念、试验方法、防汛物资性质及验收标准等方面阐述这个问题。
关键词：防汛材料,碎石,容重,密度,表观密度,堆积密度
参考文献
[1]SL297-2004防汛储备物资验收标准[S].
混凝土容重 篇4
1 确定调整量
1.1 材料力学指标检测[2]
(1) 箱梁及墩身砼立方体积标号及容重通过试验确定。
(2) 弹性模量的增长通常滞后于砼的强度增长。箱梁块件施工周期较短, 加载龄期短, 弹性模量的误差对梁端挠度的影响很大。砼的弹性模量可以由规范方法确定也可以通过试验测得。
(3) 砼的收缩、徐变对主梁挠度也有变化的影响, 可以在现场取样, 模拟现场环境进行收缩、徐变试验, 根据试验结果得到主梁的收缩、徐变精度和理论计算的收缩、徐变挠度进行比较, 判定收缩、徐变误差, 并确定参数调整量。
1.2 块件重量误差的判定
现场浇筑的砼结构过程中, 由于容重变化、超厚、胀模引起构件自重的变化是时有发生的, 而且没有一定规律。国外在验算悬臂施工安全性时, 一般取块件重量的2.5%做为施工误差限值。国内施工水平相对较低, 这一数值做为上限通常会突破, 粗略地估计应在0～5%之间。
1.3 施工荷载
与施工单位管理水平有关, 无限度地增减施工荷载会引起较大的计算误差。
1.4 预应力
预应力施加是通过油泵的压力计测得并由伸长校核的, 误差应在规范规定的允许误差内。管道摩阻损失在施工监控中是通过现场试验测得的。
1.5 挂篮变形
挂篮变形是通过挂篮拼装后的试压测得的, 其结果是压力与变形的关系曲线。施工时根据梁段的自重推算变形, 并可以在施工中做实测实验。
1.6 施工进度误差
理论计算是根据施工组织设计的计划进度进行分析计算的, 实际的施工进度不可能与计划的完全一致, 由于收缩、徐变等都是与时间有关的变量, 因此, 结构的变形也就不可避免地与理想状态产生偏差。在控制过程中应该根据实际的进度不断对原计算数据进行修正。有计划的工程进度是好的施工控制的基础, 施工控制应该将进度做为内容之一进行监控。在施工中, 如果施工周期发生变化, 涉及到砼的加载龄期, 对徐变影响很大, 所以施工周期应该保持前后一致。
1.7 测量误差
包括挠度观测误差和应力观测误差及其它量测误差。对挠度的观测, 需采用最小二乘法对观测数据做平滑处理。
由于连续刚构桥悬臂施工初期计算模型的误差最大, 因此在前期施工控制建模中对系统参数进行识别, 尽量减少该误差, 使模型与实际尽可能一致[3]。
2 系统参数的确定
根据实际工程, 某特大桥前期施工监控工作中需要进行识别的系统参数有:砼构件的弹性模量、计算容重, 预应力损失等参数。而其它参数如钢绞线的弹性模量、真实抗拉截面积等, 通过鉴定部门严格的试验检验, 直接采用了其试验结果。
在预应力方面, 由计算钢绞线预应力损失的各计算原理、公式知, 与计算有关的参数有:管道摩擦系数μ、管道偏差系数k、锚具变形值、钢筋松弛终极值。后两个参数由大量试验确定, 由规范规定基本不变, 因此待识别的只有前两个。
3 设计参数敏感性分析
系统参数敏感性分析是研究施工变量的调整对桥梁成桥状态的影响程度的, 但是影响系统参数的因素很多, 尤其是系统参数影响因素具有随机性和模糊性, 使得系统参数敏感性分析很难采用解析方法, 因此本文以某特大桥为工程背景采用数值法进行系统参数敏感性分析。
对于连续刚构桥, 其敏感性包括位移和应力二个方面。由于某特大桥主桥施工控制以合拢标高和成桥线形作为主要控制目标, 因此在这里主要分析对桥梁悬臂施工线性影响显著的参数的位移敏感性。针对本桥的实际工程情况, 分别对砼的弹性模量E、砼的容重γ、管道摩擦系数μ、管道偏差系数k进行独立的位移敏感性分析。由于上述参数的敏感性对结构各部分在各不同的施工阶段影响均有所不同, 因此其敏感性分析针对桥梁的全结构、全过程进行。在本桥的实际工作中为了突出重点, 这里仅以上述参数中砼容重对主梁在成桥状态下的挠度影响进行敏感性分析。
从图1～2可以看出梁段砼容重对主梁在成桥状态下的挠度影响情况:当砼容重提高5%时, 中跨最大悬臂端 (节点60、61) 挠度增大17.3%, 边跨20号墩最大悬臂端 (节点12) 挠度增大了34.6%、边跨21墩最大悬臂端 (节点114) 挠度增大40.3%;当砼容重提高7.5%时, 中跨最大悬臂端 (节点60、61) 挠度增大25.9%, 边跨20号墩最大悬臂端 (节点12) 挠度增大了51.9%、边跨21墩最大悬臂端 (节点114) 挠度增大60.4%;当砼容重提高10%时, 中跨最大悬臂端 (节点60、61) 挠度增大34.6%, 边跨20号墩最大悬臂端 (节点12) 挠度增大了69.2%、边跨21墩最大悬臂端 (节点114) 挠度增大80.7%;当砼容重提高12.5%时, 中跨最大悬臂端 (节点60、61) 挠度增大43.2%, 边跨20号墩最大悬臂端 (节点12) 挠度增大了86.6%、边跨21墩最大悬臂端 (节点114) 挠度增大100.7%;其它悬臂端, 容重对挠度的影响在2.1%～86.5%内变化, 随着悬臂长度的增加, 对挠度的影响逐渐递增。通过以上分析可以看出, 随着砼容重的增大, 桥梁成桥挠度增大。砼容重增大的幅度越大, 主梁成桥状态时挠度增大的幅度就越大, 同时悬臂越长, 对挠度影响越大。
4 结语
本文通过监控某特大桥的施工, 对桥梁系统参数进行识别, 并根据具体情况和可行性, 重点对砼容重这一参数进行了敏感性分析, 研究了砼容重参数在不同的变化情况下对挠度的影响程度, 及对应情况下相对理论值变化的百分比。从中得出其对桥梁线性方面的影响程度, 根据分析结果可知, 在同等参数变化幅度下, 砼容重对主梁在成桥状态下挠度影响很大。因此, 在桥梁的悬臂浇筑施工过程中必须严格按照规定控制砼容重, 以确保桥梁的设计挠度。
摘要：针对目前悬臂施工线性控制中容易出现高程波动, 超出规范要求的实际施工情况, 本文着重从影响桥梁悬臂施工的各系统参数的识别与调整出发, 重点研究了影响桥梁悬臂施工挠度最显著的系统参数——砼容重, 利用有限元软件分别分析研究了砼理论容重、砼容重提高5%、砼容重提高7.5%、砼容重提高10%、砼容重提高12.5%的几组调整值, 得出各组中砼容重对桥梁悬臂施工线性的影响程度, 希望对悬臂桥梁施工监控系统参数识别、调整提供借鉴。
关键词：悬臂施工,系统参数,砼容重,挠度
参考文献
[1]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社, 2000.
[2]程翔云.悬臂施工中的预拱度设置[J].公路, 1995 (7) .
混凝土容重 篇5
1 试验材料与方法
1.1 试验设备
①电子万能拉伸试验机:采用上海华龙测试仪器厂生产的WDW-20J电子万能拉伸试验机。②试验用压板装置:采用自行设计的直径为325mm的圆弧板, 将其固定在电子万能拉伸试验机上。③SC900型硬度计:用于测定土壤坚实度。④放置土壤的钢箱:尺寸为0.399m×0.395m×0.495m。⑤其他设备:环刀、环刀托、铝盒、削土刀、军工铲、铝盒、凡士林等。
1.2 土样制备
①试验用土壤取自吉林大学工程仿生教育部重点实验室的室内土槽, 将风干后的土样捣碎, 过5mm筛, 用烘干法测定其含水量, 记为w0。②根据试验所需的土量及其含水量 (20%d.b.和28%d.b.) , 按下面公式计算土样所需的加水量:mw= m0/1+0.01w0×0.01 (w1-w0) 。式中:mw-制备土样所需要加水的量, g;m0-风干土的质量, g;w0-风干土的含水量, %d.b.;w1-土样要求的含水量, %d.b.。 ③ 将过筛后的风干土样摊薄平铺在塑料薄膜上, 用喷壶喷淋的方式将土壤均匀浸湿, 充分拌匀后密封浸润24h。④在润湿土样中取3个不同位置测定其含水量, 其差值应符合国家规定的标准。⑤向钢箱内装填土壤, 钢箱上方留有0.1m空间。
试验前, 在钢箱内任意选5点, 用SC900型硬度计测得深为100mm和200mm的土壤坚实度, 其平均值分别为175kPa和316kPa, 并用环刀法测得0~100mm和100~200mm土层的土壤容重, 其平均值分别为1.05g/cm3和1.28g/cm3。将压板装置装在试验机的卡具上, 卡具与拉压传感器相连, 压板装置随试验台的移动横梁沿竖直方向匀速 (50mm/min) 向下运动, 分7级载荷加载, 分别为20、30、50、70、90、110、130kg, 当压板装置与土壤接触并达到设定载荷时, 保压1.5s, 然后卸载, 横梁迅速升起。试验结束利用标准环刀将压板装置正下方0~100mm土壤取出, 通过烘干法测出土壤容重。每次试验结束后, 人工翻整钢箱内土壤, 并用硬度计测量钢箱内100mm和200mm处的土壤坚实度, 保证每次试验前的土壤坚实度误差在10%以内, 从而保证试验的可重复性。
2 试验结果与分析
2.1 土壤压实模型
BAILEY[5]在1986年提出一个三参数模型来描述土壤压实行为, 模型方程为Ln (ρ) =Ln (ρ0) - (A +Bσ) (1-e-cσ) 。式中:ρ0-加载前初始土壤容重, g/cm3;σ-施加的应力, kg/cm2;ρ-加载后的土壤容重, g/cm3;A、B、C -方程参数。这一模型的主要优点是满足了低应力和高应力两个边界条件, 明确了初始土壤容重ρ0, 模型拟合效果很好。本文介绍的研究工作拟采用BAILEY方程来描述土壤应力-容重关系, 从而为量化镇压强度提供理论依据。
2.2 接地面积及接触应力的计算
压板装置的接地面积为轮宽×弧长CAB, 假定应力在弧长CAB上均匀分布, 接地面积的计算方法如下。S=πRL×arccos (R-h) /R/180。式中:h-压板装置下陷量, cm;R-压板装置半径, 16.25cm;L-压板装置宽度, 20cm;S-某一载荷下压板装置与土壤的接触面积, cm2。
2.3 模型参数求解
土壤含水量为20%d.b.和28%d.b.时, 得出不同载荷对应的下陷量和土壤容重试验结果。利用MAT-LAB最小二乘法对2种土壤含水量下的应力-容重数据进行拟合。拟合结果表明, 土壤含水量为20%d.b.和28%d.b.时, 决定系数R2分别为0.9889和0.9955, 均接近于1, 说明BAILEY方程对2种土壤含水量下的应力-容重数据拟合的很好。
3 小结
对含水量为20%d.b.和28%d.b.的土壤进行压板下陷试验, 得到不同镇压力对应的土壤容重和下陷量。采用BAILEY三参数模型描述容重和应力的关系, 通过MATLAB最小二乘法对试验数据进行拟合, 得到两种土壤含水量下的应力容重关系, 为量化镇压强度提供了依据。
参考文献
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[2]郭颖杰, 李云飞, 袁月明, 等.春播镇压对淡黑钙土含水率影响的试验研究[J].吉林农业大学学报, 1999 (2) :66-69.
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[4]INANO I, MOMONO H, SUZUKI T, et al.Study on improving the emergence of direct sowing sugar beets (part1) -improving emergence rate by press roller attached to seeder[J].Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery, 2006, 68 (6) :75-82.
混凝土容重 篇6
土壤水分主要受降水、地形、土壤物理性质和土地利用的影响。笔者的课题探究在西双版纳热带植物园, 选取森林、草地、裸地3种不同土地利用类型, 研究了不同土地利用类型对土壤水分及容重的影响。为当地的土壤评价提供科学参考。
2 材料与方法
2.1 研究区概况
中国科学院西双版纳热带植物园位于中国云南省西双版纳傣族自治州景洪市勐腊县勐仑镇葫芦岛, 距离景洪市有96km, 距勐腊县城有100多km, 东经101°25′, 北纬21°41′。中国科学院西双版纳热带植物园地处北回归线以南, 年平均气温21.4℃, 属北热带季风气候, 其特点是热量丰富、夏无酷热、冬无严寒、降水充沛, 旱雨两季分明。虽降水充沛, 但80%的降水集中在5~10月。研究时间在1月下旬, 属于当地旱季, 降水较少。
2.2 样品的采集
2016年1月24日在中国科学院西双版纳热带植物园选取森林、草地、裸地3种不同土地利用类型 (表1) 。在坡中取0~50cm刨面样品, 从土壤表层开始每10cm分为一层, 每层平行取样3份用于测定土壤含水量, 取出样品后立即装入塑料密封袋中 (防止水分蒸发) 。
2.3 测定指标与方法
土样含水量是指土样在105~110℃的温度下烘干至恒重时所失去的水分质量与烘干土质量的比值, 用百分数表示。
2.3.1 烘干法仪器设备
(1) 恒温烘箱:一般要求在50~200℃范围内能在任一点保持一定恒温范围。采用的温度是105℃, 控制温度的精度高于±2℃; (2) 电子天平; (3) 附属设备:铝盒 (称量盒) 、温度计等。
2.3.2 测定方法
(1) 称样品 (>1mm风干土) 10g左右, 置于已知重量的称皿中;将数据记录在标签上; (2) 放入烘箱, 在105℃ (温度过高, 有机质易碳化散逸) 温度下烘至恒重; (3) 取出放干燥器 (干燥器中的干燥剂氯化钙或变色硅酸要常更换) 中冷却约20min, 立即称重。
2.4 指标的计算
含水量= (烘干前铝盒及土样质量-烘干后铝盒及土样质量) / (烘干后铝盒及土样质量-烘干空铝盒质量) ×100%,
容重=纯干土质量 (g) /环刀体积 (200cm3) 。
2.5 数据的处理
研究中的图表均在Microsoft Office Excel工作表中计算和处理。
3 结果与分析
3.1 不同土地利用类型下的土壤含水量变化特征与分析
3.1.1 裸地土壤刨面含水量变化
坡面土壤未经人类过多的扰动。在该区域内无植被, 其下表层土壤含水量在0.171~0.202之间, 极差可达0.031。可见荒地土壤含水量随深度变化较小, 这可能因为旱季降水少, 水体下渗作用较弱, 冬季气温不高, 蒸发较少。
3.1.2 草地土壤刨面含水量变化
草地土壤曾经过人类的扰动, 2011年园内研究楼建成, 建筑垃圾多填埋于草地中。在该区域内植被为草地, 其下表层土壤含水量在0.168~0.204之间, 极差可达0.036。可见草地含水量随深度变化较小, 这可能因为旱季降水少, 水体下渗作用较弱, 冬季气温不高, 蒸发较少。同时20~50cm处建筑垃圾较多, 多为石头, 可能对含水量影响较大。
3.1.3 森林土壤刨面含水量变化
森林土壤未经人类过多扰动, 在该区域内植被为热带季雨林, 其下表层土壤含水量在0.305~0.351之间, 极差可达0.046。可见森林含水量随深度变化较大, 这可能因为枯落物较多, 水体蒸发较少, 0~10cm含水量较多, 10~50cm根系较少, 故土地含水量较少且变化趋势趋于平缓 (图1) 。
3.2 不同土地利用类型下的土壤表层容重变化特征与分析
对3种样地容重的3个测量值剔掉一个最偏值后取平均值。结果发现土壤表层容重中裸地最大, 可达1.72095g/ (200cm3) , 草地土壤容重为1.658475g/ (200cm3) , 比裸地降低0.062425, 森林土壤容重仅为1.08795g/ (200cm3) , 比裸地降低0.633, 减少约36.8%。裸地与草地的土壤表层容重较高, 且差异较小, 森林的土壤表层容重明显低于裸地与草地, 这可能与人为活动有关 (图2) 。
4 结论与讨论
0~50cm土壤含水量的变化次序为:森林>草地, 森林>裸地, 草地与裸地差别不明显;表层土容重的变化次序为:森林>草地>裸地。
在该区域内, 裸地与草地土壤含水量变化不大, 但森林的含水量明显高于裸地与草地, 这可能是森林的树冠郁闭度和枯枝落叶层大于裸地与草地, 能够较大减少地面蒸发, 起到保水作用所致。
土壤表层容重以裸地最大, 可达1.72095 g/ (200cm3) , 草地, 森林依次降低, 其中森林最低。这可能与土地利用类型、人为活动和土壤性质有关, 其原因和裸地与草地经常受到人类踩踏有关。
5 结语
裸地的容重大, 含水量低, 不利于地表水下渗, 从而加大地表径流, 减少地下水, 携带表面土层造成水土流失, 土层变薄, 这片土地就会越来越贫瘠, 这不利于农作物的生长, 降低农作物产量, 而地表水加大, 会携带泥沙到河流下游, 导致下游含沙量增高, 洪涝灾害就会越来越频繁;反之, 林地的容重小, 有利于地表水的下渗, 植物就会更多的通过蒸腾作用把地下水转变为大气中的水蒸气, 所以当地在旱季也会减少发生旱灾的可能性。
通过分析, 表明自然地理的五大要素 (气地水生土) 是互相关联的, 所以要在利用这些土地时不能只看中土地产生的经济效益, 还要考虑该地区生态环境的可持续发展, 这样才能实现经济、社会、生态3方面的可持续发展。
通过这次的实验活动, 了解到不同土地利用类型含水量和容重的差异, 以指导今后的生产生活, 让人们更好的理解了可持续发展的思想。
参考文献
[1]李天杰, 赵烨, 张科利, 等.土壤地理学[M].3版.北京:高等教育出版社, 2004.
[2]冯广龙, 刘昌明.土壤水分对作物根系生长及分布的调控作用[J].生态农业研究, 1996, 4 (3) :5~9.
[3]杜鹏飞, 姜洪涛, 袁小宇.北方农牧交错带不同土地利用方式下表层土壤含水量对比研究[J].干旱区资源与环境, 2009, 23 (9) :118~122.
混凝土容重 篇7
根据南京土壤研究所土壤系统分类课题组制定的《土壤剖面描述规范》对研究剖面进行描述分层, 并采取样品。土壤容重采用环刀法, 氧化钙含量采用碳酸锂-硼酸熔融法测定。
2 结果分析
表1为被测土壤的氧化钙含量和容重大小, 图1和图2分别为利用表1里的测试数据绘制的剖面土壤和剖面土壤容重图氧化钙含量图。对比图1图2可以发现, 黄土古土壤序列土壤的容重大小和土壤氧化钙含量呈相反的规律, 表明了土壤气候的波动性变化, 容重的低值对应氧化钙含量的高值, 表明干冷的气候下黄土成土作用弱, 质地偏砂, 土壤容重小, 氧化钙水解淋失量少, 容重的高值对应氧化钙含量的低值, 表明湿热气候条件下, 土壤成土作用强, 质地偏黏, 土壤容重大, 氧化钙水解淋湿量多。
3 结语
黄土-古土壤序列中, 土壤容重和氧化钙含量能够反映其成土时期气候条件, 二者有着很好的对应性。通过对剖面容重和氧化钙的测量可以反映土壤剖面沉积时期气候的变化, 对进一步的深入研究有着指导意义。
摘要：容重是土壤基本理化性质之一, 土壤质地越粘重, 土壤的容重值越大。钙是土壤中的常量元素之一, 其在土壤中的迁移主要受到环境的影响。而黄土-古土壤序列是第四纪的土壤沉积物, 是气候的良好记录者。本文测定了一个自然沉积的黄土-古土壤序列土壤剖面各层次容重值与氧化钙含量, 分析二者与成土时期气候的关系。
关键词：土壤,序列容重,氧化钙,含量,气候
参考文献
[1]刘东生.黄土与环境[M].科学出版社, 1985.
[2]徐钦琦, 谢飞, 王建主编.史前考古学新进展——庆祝贾兰坡院士九十华诞国际学术讨论会文集.北京:科学出版社, 52-62.//刘东生.黄土旧石器工业, 1999.