混凝沉降

2024-07-21

混凝沉降（共4篇）

混凝沉降篇1

我国建筑行业相关的管理制度, 虽然这些年得到了逐步的完善, 但是在实际的应用中也存在着很多没有做好, 或者是没有解决的问题, 而建筑物的开裂问题, 就是其中一个非常常见的问题。在所有的导致开裂问题发生的原因中, 因为地基

基础本身发生的不均匀沉降问题所引起的, 占有了相当大的一个比例, 所以对地基在不均匀沉降问题上的研究是非常有意义的。

一、有限元方法来对框架结构进行的不均匀沉降模拟技术

1.1工程的基本情况

这个工程是多跨度的, 一共有六层的框架结构, 建成后的使用用途主要是做办公楼, 而其它是纯框架的结构, 有自己独立的柱基础, 纵向共有八个跨度, 每个跨度之间的距离是六米, 而在横着的方向有三个跨, 中间的跨度是两米, 而其他的两个跨度都是六米。第一层的层高是4.5米, 第二层到第六层的层高都是3.6米。而这栋建筑的主梁是选用了统一的截面, 其面积是250毫米×600毫米, 而它的次梁是选择用截面统一为200毫米×500毫米, 建筑物的梁柱选用600毫米×600毫米的统一截面, 其板厚达到了120毫米。梁和板还有柱都选择用C30的混凝土, 对它的弹性模量制定为3.0×104N/mm2, 混凝土的容重是25 k N每立方米。

二、分析沉降对框架上部结构的影响

2.1不均匀沉降对结构的支座在竖直方向的影响分析

使用这些模型就可以模拟出对其施加的力, 以及对各个支座在沉降量方面影响的大小, 通过对这些作用力在沉降方面的计算可以看出, 每个支座的沉降量, 并不是它自己的本身所造成沉降的量, 而是在这个基础上, 再加上它周围支座的沉降量, 这些沉降量才是其对支座所有影响的表现形式。在正常的工作作用下, 工程的轴, 还有轴线的支座, 它们可以制约这个支座的六个自由度, 所以这个支座并不会因为周围的支座发生沉降而自身要产生沉降。而如果轴, 还有这个轴线的支座, 假如在周围支座产生沉降问题的影响而产生了带有4.2的附加沉降量, 那么相同的道理, 其他的轴, 还有它的轴线, 对这些轴线的支座, 都会产生一定的附加沉降量。通过对模型的实验可以得出, 支座的附加沉降量基本上都是从 (1) 轴到 (5) 轴而逐渐呈现递增趋势的, 但是与之对应的在 (5) 轴线到 (9) 轴线的支座, 它们的附加沉降量却呈现出逐渐减少的趋势, 通过这些实例可以说明, 在支座的沉降量越来越大的时候, 它对周围支座所产生的沉降量的影响肯定是越来越大的。

2.2分析不均匀沉降量对梁以及柱弯矩的影响

在这次模型的实验中, 所有的实验其施加的沉降量都是对第 (5) 轴线是对称的情况下来分析的, 所以在进行沉降从中心向两侧而扩散的分析中, 对它的结构内力以及变形的影响分析中, 只需要从 (1) 轴到 (5) 轴的数据即可。通过对 (1) 轴到 (5) 轴的实验数据分析, 发现在不同的工作状况作用下, 工程不均匀沉降对框架的柱底

层, 还有顶层弯矩的影响是最大的。就比如说在第四种工作状况下, 底层柱的柱顶, 还有柱底的弯矩相比, 它们相差接近有一倍的量, 而顶层柱的弯矩变化量也是非常大的, 通过对实验情况的测量得出, 柱底的弯矩从346.57 k N·m变成了柱顶的469.28 k N·m, 而中间楼层的柱顶, 还有它的柱底的弯矩, 通过计算分析其变化量都是非常小的, 而且基本都是稳定在10%的变化范围以内。

2.3分析不均匀沉降对梁还有柱剪力的影响

通过对实验数据的分析和计算, 从结果可以发现, 在不同的工做状况下, 这个建筑的梁柱各截面的剪力都有很大的增加量。

而且仔细对图1到图4进行分析就可以断定, 建筑柱的截面在底层方面所受的剪力是最小的, 在第二层建筑柱的截面在底层方面所受的剪力和顶层时所受的剪力都是要比别的时候大很多的, 而在建筑物的中间楼层, 各个楼层的剪力值都没有太大的变化, 而且中心柱子的剪力值和底层的剪力值比起来要大, 但是和第二层柱的剪力值比起来要小很多。在这种工作情况下, 作用在下面底层柱的剪力最小可以达到80.52 k N, 而第二层还有顶层的剪力值却分别达到了193.55 k N和226.56 k N, 中间所有三层的剪力值而只有170 k N左右, 并且它的剪力变化量在10%以内。建筑物梁端的剪力, 也不会一成不变的, 它是伴随着沉降量范围逐渐的夸大而扩大, 但是在不同的工作状况下, 它的剪力变化值在最后都是要趋于相同的最大值140k N的。

2.4分析不均匀沉降对柱在轴力方面的影响

通过对图5到图8的数据分析, 建筑的不均匀沉降在对建筑物的柱轴力方面的影响, 大都只是局限在沉降范围内的柱和临近沉降范围里面的柱, 在 (1) 轴线位置的柱, 还有在S1和S2位置的工况作用下, 建筑物的轴力都没有发生变化, 但是在S3的工做状况下, 因为在 (3) 轴线的支座位置, 给其施加了一个沉降的作用, 而在 (1) 轴线的位置, 这个柱还是属于临近沉降的范围内, 所以在这个时候, 这个位置的轴力有了74 k N的变化量, 在S4的工做状况下, 这个位置的柱轴力达到了615 k N, 这个柱轴力的变化量是非常大的。同样的道理, 如果是在轴网的中心位置, 也就是 (5) 轴线的位置, 因为给其施加了一个沉降, 所以这个位置的地基反力就会减小, 所以这种情况下对柱轴力的影响就会非常大, 而这样一来, 这个地方的柱轴力就会变得越来越小。

2.5不均匀沉降对框架混凝土结构的影响结果分析

通过使用软件对不均匀沉降的模拟分析, 如果框架的结构在发生不均匀的沉降时, 其沉降位置的柱, 还有柱间的梁都会发生非常大的竖直方向的变形, 而如果柱不在沉降的范围内, 那么它的竖向位移就不是非常的明显了, 而且它的沉降会导致框架梁发生非常明显的竖向移动, 也就是产生了非常大的转角。而如果框架的结构已经发生了不均匀沉降时, 在这种沉降的范围内, 发生沉降位置的梁, 还有柱的截面就会发生非常大的弯矩, 有的弯矩会很大, 而在远离沉降范围的位置, 它的构件所产生的弯矩相对而言就会很小, 而在柱截面方面的影响, 主要表现在底层以及顶层。如果框架的整体结构发生了不均匀沉降的问题, 在沉降位置的底层, 还有二层, 以及顶层的柱端, 所产生的剪力是比其他地方要大很多。而且在不同的工作状况下, 它的梁, 柱端的剪力, 会各自的趋向相同的最大值。如果建筑的框架结构发生了不均匀的沉降时, 其对沉降地方的柱, 尤其是对柱的轴力方面的影响是最大的, 但是如果柱的位置不在发生沉降范围的时候, 对柱的轴力基本上是没有太大的影响的。

三、总结

通过使用模拟的分析方法, 对“盆式”的不均匀沉降做了比较细致的分析, 发现其对框架的结构, 尤其是在变形和附加内力方面的影响还是比较复杂的。通过在不同的沉降位置, 和不同的沉降范围对周围梁, 柱的分析, 大家可以更全面的理解不均匀沉降对整个框架结构的影响, 从而在以后的工作中会应用的更好。

参考文献

[1]杨富春.地基不均匀沉降对建筑结构影响分析[J].经营管理者, 2009 (15) :384.

[2]高自理.地基不均匀沉降对上部框架结构影响分析[D].武汉:武汉理工大学, 2008.48-49

[3]周长海.不均匀沉降对钢筋混凝土框架结构的影响的研究[D].青岛:青岛理工大学, 2010.

混凝沉降篇2

关键词：洗涤废水,混凝沉降,LAS,CODcr,去除率

绍兴、萧山、余杭等地是浙江纺织业重要的生产基地,纺织产业给浙江省经济发展带来巨大利益的同时,纺织废水的治理也成为浙江省污水处理的重中之重。纺织废水的来源很大一部分是织物的洗涤废水,其成分较为复杂,主要特点为有机污染物含量高、废水色度和浊度高、水质水量变化大。废水中主要污染物成分为各种合成洗涤剂、油脂、羧甲基纤维素、尘土颗粒、各种微生物等。

目前常见的织物洗涤废水处理方法主要有混凝吸附法、生化法、电聚法等。综合分析以上各合成方法可知,生化法处理周期较长,且对污染物的去除率不高,电聚法工艺成本较高,故笔者选择混凝沉降法对纺织废水进行处理效果的研究,探索最佳混凝条件。

1 材料与方法

1.1 主要试剂和仪器

供试主要试剂有硫酸亚铁、氯化铁、聚合氯化铝、硫酸铝、聚丙烯酰胺、十二烷基苯磺酸钠、亚甲基蓝、一水磷酸二氢钠、95%乙醇、氢氧化钠、盐酸、硫酸、重铬酸钾,均属于分析纯,由国药集团化学试剂有限公司生产。

主要仪器是UV757CRT紫外可见分光光度计,由上海精密科学仪器有限公司生产。

1.2 处理对象

试验所处理废水为北仑福奈特洗衣店的高浓度洗涤废水。其污染物主要成分为洗涤剂(表面活性剂LAS)、织物纤维、油污、尘土颗粒和微生物等。对水样进行简单预处理:通过医用纱布滤去废水中的大颗粒悬浮物,检测待处理水样的水质指标,得到废水CODcr值为1 258.7 mg/L,LAS值为202 mg/L,p H为7。以0.1 mol /L Na OH溶液和0.1 mol/L HCl溶液调节水样p H至7左右。

1.3 试验方法

为了研究不同混凝剂在不同条件下对高浓度织物洗涤废水的处理效果,进行了以下几个方面的试验:1不同种类混凝剂对洗涤废水的LAS和CODcr去除效果研究;2混凝剂不同投加量对洗涤废水的LAS和CODcr去除效果研究;3不同水力条件下对洗涤废水的LAS和CODcr去除效果研究;4不同p H对洗涤废水的LAS和CODcr去除效果研究。比较在不同试验条件下洗涤废水中LAS和CODcr的去除效率,探索最佳混凝条件下混凝沉淀对洗涤废水的处理效果。

洗涤废水处理前后以LAS和CODcr作为指标,CODcr值采用GB11914- 89重铬酸钾法测定 ,LAS值采用GB7494- 87亚甲蓝分光光度法测定。

1.4 最佳试验条件的确定

1.4.1不同混凝剂对废水处理效果的影响分别称取0.5 g硫酸亚铁、硫酸铝、聚合氯化铝、氯化铁倒入装有200ml待处理水样的烧杯中,剧烈搅拌水样1 min,静置15 min,待絮体沉淀完全后,观察沉淀的絮体,并取上清液测定处理后水样的CODcr、LAS值。

1.4.2混凝剂用量的影响通过“1.4.1”的试验结果,分别称取0.1、0.2、0.5、1 .0、2.0 g聚合氯化铝,投加入200 ml待处理水样中,剧烈搅拌水样1 mi n,静置1 5 mi n,待絮体沉淀完全后,观察絮体大小,并测定水样上清液中的CODcr、LAS值。

1.4.3混凝水力条件的影响根据“1.4.2”的试验结果,称取5份0.2 g的聚合氯化铝,投加入200 ml待处理水样中,剧烈搅拌水样时间分别为0.5、1、2、5、1 0 mi n,静置1 5 mi n,待絮体沉淀完全后,观察絮体大小,并测定水样上清液中的CODcr、LAS值。

1.4.4废水p H的影响在上述3个平行试验的基础上,称取5份0.2 g聚合氯化铝,分别投加入p H为2、4、6、8、1 0、1 2的200 ml待处理水样中,剧烈搅拌水样2 min,静置15 min,待絮体沉淀完全后,观察絮体大小,并测定水样上清液中的CODcr、LAS值。

2 结果与分析

2.1 混凝剂种类的确定

目前市售的混凝剂种类繁多,价格不一,从洗涤废水处理效果和经济效益出发,考察不同混凝剂对洗涤废水处理效果的影响。利用0.1 mol/LNa OH溶液和0.1 mol /L HCl溶液调节待处理废水p H为7左右。

由表1可知,在其他试验条件相同的情况下,聚合氯化铝对织物洗涤废水具有更好的处理效果。

2.2 混凝剂投加量的确定

改变聚合氯化铝投加量,考察混凝剂用量对洗涤废水处理效果的影响。利用0.1 mol/L Na OH溶液和0.1mol /L HCl溶液调节待处理废水p H为7左右。

由表2可知,在其他试验条件相同的情况下,0.2 g的聚合氯化铝投加量(浓度1 g/L)对织物洗涤废水具有更好的处理效果。

2.3 混凝水力条件的确定

通过改变混凝剂投加时的水力条件,考察不同水力条件下混凝沉淀处理洗涤废水的效果。利用0.1 mol/LNa OH溶液和0.1 mol /L HCl溶液调节待处理废水p H为7左右。

由表3可知,在其他试验条件相同的情况下,前期剧烈搅拌2 min,静置15 min,对洗涤废水具有更好的处理效果。

2.4 废水 p H 的确定

通过0.1 mol/L Na OH溶液和0.1mol /L HCl溶液分别调节待处理废水p H为2、4、6、8、1 0、1 2,考察废水p H对混凝效果的影响。

由表4和图1可知,在200 ml p H为8的洗涤废水中投加0.2 g聚合氯化铝,剧烈搅拌2 min后静置15 min,LAS和CODcr的去除率均达到最高,分别为87.6%和72.7%。

3 结论与讨论

从以上试验结果可以得出结论,铝盐水解后对织物洗涤废水里面的阴离子表面活性剂和CODcr比铁盐有更好的去除效果;在弱碱性条件下铝盐水解后生成的多羟基络合物对洗涤废水中的污染物有较好的吸附架桥作用;混凝沉淀效果随着混凝剂用量逐渐增加,但增加到一定程度后,沉淀效果开始下降,可能是因为过多的混凝剂形成了胶体保护,导致胶体离子不能络合沉淀;在药剂投加混合阶段需要进行剧烈的搅拌,促使混凝剂尽快分散在废水中,但是如果搅拌时间过长,反而会导致絮凝的矾花被打散,降低混凝沉淀的效果。

混凝沉降篇3

白杨河水库位于甘肃省玉门市东南26km的白杨河峡谷出口约3.0km处。该工程于2002年9月竣工, 为混凝土面板堆石坝, 水库正常蓄水位2573.50m, 总库容942.91万m3。该工程枢纽建筑物由混凝土面板堆石坝、左岸泄洪引水隧洞、电站工业取水口及右岸岸边开敞式溢洪道组成。

该混凝土面板堆石坝坝顶高程2576.80m, 最大坝高66.8m, 坝顶宽6.0m, 坝长168m。上下游坝坡比均为1:1.4, 坝坡下游高程2537.00m、2557.00m处各设一条马道, 坝坡上游高程2517.50m处设4.0m宽坝后道路。坝顶上游侧设L型高防浪墙, 防浪墙底高程2573.80m, 防浪墙下游侧设电缆沟, 防浪墙顶设照明灯具, 坝顶采用砼路面。

2000年12月26日白杨河水库初次下闸蓄水, 2002年9月7日, 水库再次进行下闸蓄水, 到2003年2月12日水库达到2573.5m, 蓄水量达864.6万m3, 并于2003年7月通过竣工验收。

二、水库监测情况

从2001年运行至今, 白杨河水库面板堆石坝已有完整原始记录计算资料199本, 现将其录入计算机进行整理统计, 形成直观图表运行分析, 参考国内目前混凝土面板堆石坝经验判断大坝安全状态。

从水库试运行至今, 各观测设施完好率为76%, 埋设仪器完好率60% (不包含施工期已损坏的J3-5) , 已知并能确定的有16点埋件损坏, 剩余测点满足实际需要。

集线器一年大修一次, 读数仪电池已溃。2002年7月由于埋设仪器数据出现大量异常, 由厂家对埋设仪器重新进行率定, 埋设仪器数据有中断。由于仪器校验原因, 每年约有一个月左右的时间观测资料缺失。

以上监测均满足《土石坝安全监测技术规范》 (SL60-94) 。

三、概率统计方法分析

大坝2002年~2009年运行过程中坝顶沉降量汇总表如下:

通过对以上表格数据的分析, 不难看出在02~04年之间, 坝体沉降明显, 沉降量最大观测值达到了-61.5mm, 最小沉降也有-8mm;到了05~08年, 坝体沉降逐渐变小, 沉降已不再明显, 最大沉降量只有02~04年的1/3, 有些部位的沉降观测值不但没有增大, 反而有减小的趋势;到了2009年, 坝体沉降已达到稳定, 沉降基本完成, 其最大沉降只有几毫米, 大部分测点测出的沉降量已经不再增大, 且呈减小趋势。

仅仅根据观测资料, 无法确定大坝沉降实际关系, 所以对以上测点ZH6的测点数据进行了回归分析, 其计算步骤如下:

(1) 首先对测点ZH6的垂直位移和水平位移做线性回归分析。

(2) 对得到的方程进行相关系数检验

在α=0.05时, 自由度=n-2, 查相关系数表得R0.05, 只要R>R0.06, 则存在相关系数合理。

(3) t检验

在α=0.05, 自由度为73, 查t检验表, 得t (α/2, n) , 然后若tb>t, 则说明t检验通过。

本次做回归分析时, 以ZH6测点数据作分析, 以该点的垂直沉降为y, 水平位移为x, 经历时间为t, 做x—y, x—t, t—y线性分析, 其表格如下:

(一) x—y线性回归分析

其做法如上, 其回归分析成果表如下表

结论:x—y存在线性关系, 且其线性关系通过R和t检验, 其关系式为:y=1.266403x-24.69843。

(二) x—t线性回归分析

结论:x—t存在线性关系, 且其线性关系通过R和t检验, 其关系式为:x=-0.69226t-5.24189。

(三) y—t线性回归分析

结论:y—t存在线性关系, 且其线性关系通过R和t检验, 其关系式为:y=-0.89279t-30.6041。

(四) 结论

通过以上分析计算, x, y, t这三者存在着线性关系, 其线性关系如下:

随着时间的增大, x、y也产生规律性的变化, 通过计算, 预测水平年2010年水平位移-72mm~-80mm之间, 垂直位移-116mm~-126mm。

经过比对业主单位提供的监测数据, 监测数据在预测值范围内, 所以该坝体预测方法可用。

四、结语

混凝沉降篇4

关键词：超载预压,沉降观测,次固结沉降量,次固结系数

0前言

大面积软基的主要问题是工后沉降[1], 即排水固结处理后软基仍可能发生较大的后期沉降而对上部结构物造成较大影响, 危害建筑安全性或影响其正常使用功能。因此, 对于预压排水加固软弱地基的工程, 通常都会提出工后沉降限值要求。

由于长期沉降观测资料较难获得, 迄今为止对次固结沉降的估算方法、影响评估均缺乏足够的资料验证。大面积软基处理计算时关注的重点基本还是主固结沉降, 而对主固结完成后的次固结沉降量的估算往往与实际相差较大。

本文基于深圳地区一个软基处理项目长达4年多的实测沉降资料, 获得了深厚淤泥的次固结沉降量, 探讨了淤泥层的总沉降量、主固结沉降量和次固结沉降量之间的关系, 分析了次固结沉降占总沉降量的比例, 推算了区域软土的次固结系数。通过数据分析揭示了次固结沉降在量值上不可忽视, 有时会对后续工程产生重大影响;推算的次固结系数可供该地区软基处理工后沉降计算提供参数。

1工程概况

本工程位于深圳蛇口港, 加固面积为7万平方米, 天然状态下的地层大致为:表层淤泥, 层厚平均约为17.4m, 泥面低于最低潮位;其下为性质良好的粘土层、粘土含砂砾层, 各土层的物理力学性质指标见表1。

采用排水板预压加固淤泥层。加固前先以中粗砂铺填覆盖出水面, 再打设塑料排水板堆载预压。排水板正方形布置, 板间距1.1m×1.1m。插板施工持续4个多月, 插板完工4个月后开始填砂, 堆填砂施工持续约6个月。由于其它原因, 堆填的压载砂在堆填完成后4年多才开始卸载, 卸载前的压载砂面标高为黄海高程5.1～7.3m, 比设计竣工面高出1.2～3.2m。施工期在加固区设置20多个沉降观测点进行沉降观测, 满载后继续观测11个月, 在卸载前夕进行了最后一次观测, 观测持续时间长达1700多天。

2沉降观测资料分析

本文选取位于加固区腹部的5个沉降观测点资料进行分析, 资料较完整, 基本可以代表淤泥层加固的总体情况。图1分别为P2、P6、P11、P18和P21沉降观测点的荷载-沉降关系曲线。

从图1中可以看出, 随着荷载的增加, 沉降开始增加较快;当加载稳定后, 沉降继续发展, 在很长一段时间内持续发生。

3沉降计算分析

3.1 最终沉降量估算

根据实测曲线变化趋势, 采用指数曲线拟合法对曲线后段进行拟合, 估算软基的最终沉降量, 其相应的推算公式为:

$\begin{array}{l} s_{t} = 1 - α e^{- β t} (1) \\ β = \frac{1}{t_{2} - t_{1}} \ln \frac{s_{t 2} - s_{t 1}}{s_{t 3} - s_{t 2}} (2) \\ s_{\infty} = \frac{s_{t 3} (s_{t 2} - s_{t 1}) - s_{t 2} (s_{t 3} - s_{t 2})}{(s_{t 2} - s_{t 1}) - (s_{t 3} - s_{t 2})} (3) \end{array}$