基于剪切松弛试验的沥青低温劲度模量反演方法

利用动态剪切流变仪（DSR）对不同沥青进行低温剪切松弛试验,获得剪切松弛模量,并求出蠕变柔量的解析解和Matlab解,进而反演得到劲度模量（S_shear）及其变化率（m_shear）;另外利用弯曲梁流变仪（BBR）测得沥青劲度模量（S）及其变化率（m）,对反演结果S_shear、m_shear进行验证.结果表明：Matlab求解方法与解析解法虽直观表达形式不同,但结果大小相当;同种沥青的S_shear与S值存在稳定比例关系,比例系数约为4.5;不同沥青在60 s时的S_shear、m_shear值与BBR实测结果呈正比关系,比例系数分别约为4.5和1.1;从Kendall秩相关系数来看,不同沥青反演结果与实测结果排序具有良好的一致性,故通过剪切松弛试验对沥青低温劲度模量进行反演是可行的.     

高强钢筋应力与应变疲劳特性的试验和理论研究

为比较高强钢筋与HRB400钢筋在疲劳特性方面的差异,通过应力疲劳试验,获得HRB600E、HRB500E钢筋的容许应力幅值,分析钢筋直径对容许应力幅的影响;研究高强钢筋在等幅应变疲劳过程中的应力-应变循环特性,给出Coffin-Manson和Hollomon模型的拟合式和三参数疲劳计算式。首次用耗能韧度评价钢筋在应变疲劳过程中(或地震反复作用)消耗地震能量的能力。结果表明：钒-氮微合金化生产的HRB500E钢筋,其低周应变疲劳寿命和循环韧度均优于钒-氮-铌方法生产的HRB500E钢筋;高强度钢筋有利于提高疲劳寿命、容许应力幅值和总耗能韧度等;总耗能韧度与应变幅有关,增加应变幅值,总耗能韧度减小;相同应变幅值,T63E高强钢筋疲劳寿命比HRB400钢筋更长。最终建立总应变幅与强度损失系数、塑性应变范围的关系。     

反复荷载作用下钢筋的本构关系

本文通过钢筋试件在反复荷载作用下σ-ε关系的试验研究,探讨了不同加载历史对σ-ε关系的影响。试验表明,历经循环加载后的σ-ε曲线与上一荷载循环与之同方向荷载的卸载点应力、应变值及当前加载循环的起始应变值有关,与历经的荷载循环次数基本无关;其σ-ε骨架线不再具有与单调加载的σ-ε曲线同样的屈服台阶长度,较早进入了硬化阶段。本文在试验基础上提出了考虑加载历史影响的数学模型。计算曲线与试验曲线符合良好,从而为钢筋砼结构的非线性计算分析提供了适用的材料本构关系。     

混凝土结构内部钢筋应力的测量方法

在混凝土结构的试验或检测中,一般要测量钢筋的应力,以观察钢筋的应力变化,得到结构的受力性能和承载力,通常是用测得的应变,通过钢筋的应力-应变关系换算为应力值。在混凝土结构的计算中,假定在钢筋屈服前其应力和应变成正比,即钢筋应力取钢筋应变与弹性模量的乘积:σ=Eε,因此测得钢筋应变就可以通过钢筋的弹性模量得到钢筋的应力。目前,应变一般用电阻应变片进行测量,将电阻应变片粘贴于构件表面,通过应变测量系统测出其应变值。基本要求是应变片与试件粘贴牢固,保证二者同步变形、共同工作。由于混凝土结构中的钢筋在混凝土内部,其应变…     

赤泥-粉煤灰稳定煤矸石基层强度特性及机理

以赤泥、粉煤灰、脱硫石膏及一种碱性固体废弃物外加剂为胶凝材料,煤矸石为骨料,制备得到环境友好型全工业固废路面基层混合料（RFDC）.研究了4个龄期（7、28、56、90 d）下,不同粉煤灰掺量RFDC无侧限抗压强度（f_UCS）和劈裂抗拉强度（f_STS）的发展规律,分析了抗压试件和劈裂抗拉试件的破坏形态,探讨了固废胶凝材料中3种氧化物摩尔比与RFDC 7 d f_UCS的相关性,揭示了RFDC的强度形成机理.结果表明：当粉煤灰掺量为15%时,RFDC的力学性能最佳,抗压试件为典型的中心抗压破坏,劈裂抗拉试件为煤矸石粗集料破坏;固废胶凝材料的n（CaO）/［n（SiO₂）+n（Al₂O₃）］值与RFDC 7 d f_UCS的相关性最高;钙矾石（AFt）、水化硅（铝）酸钙（C-（A）-S-H）凝胶及沸石类物质等水化产物是RFDC强度的主要来源.     

正常压密土在偏压固结、等应力比加荷条件下的变形特性

<正> 在充分固结的地基上修建建筑物所产生的附加应力和变形是人们所关心的基本课题之一。工程师们常常采用的一个有效的手段是,通过室内试验,并模拟地基的受力过程,探寻土单元的附加应力和附加应变的基本规律,并由试验得到的本构关系和现有的计算方法求解地基的应力和变形。七十年代初,邓肯（Duncan）等人由常规三轴试验结果建立了主应力差（σ₁-σ₃）与轴应变ε₁,轴应变ε₁与侧应变ε₃均为双曲线关系的双曲线模型。     

疲劳荷载作用下植筋锚固粘结的滑移性能

为研究疲劳荷载对植筋拉拔承载力、粘结应力的影响,设计植筋直径为16~25 mm、锚固深度为10d~25d（d为植筋直径）的10组拉拔试件进行疲劳试验,试件经200万次荷载上限为0.45P_u的疲劳加载后均未破坏,施加静载至破坏。加载过程中测量植筋的应变、滑移和荷载。结果表明：疲劳荷载削弱了承载能力,试件经疲劳荷载作用后极限承载力下降,粘结应力的减小随循环加载次数增加呈对数发展趋势。分析了粘结应力与试件破坏形态的关系。对于拔出破坏的试件,达到一定植筋深度后,胶筋界面的粘结应力是控制试件破坏与否的主要因素。增加植筋直径和锚固深度,粘结应力峰值逐渐降低,沿锚固长度的应力分布曲线趋于平缓,提高了植筋整体受力性能。     

固体三轴高压下红河断裂带周城断层泥力学性质的研究

在固体三轴高压和应变率4.4×10^-5s^-1下研究了红河断裂带周城断层泥的力学性质。研究结果表明,在差应力作用下,断层泥应力-应变曲线表现出与试件压实、屈服和碎裂流动等不同变形机制对应的非线性,线性等阶段性变化特征。干、湿断层泥破坏应力σ_c随围压σ₃的变化关系分别为在较高围压下,σ_c随σ₃呈线性变化。含水量对变形特征和破坏应力水平有重要影响。干、湿断层泥有效弹性模量E_ed和E_em以及（潮）湿断层泥的初始模量E_om均随围压增加而增加,但干断层泥初始弹性模量E_od近似保持常数。同时,E_oded,E_omem,E_em>E_ed。在试件变形过程中有声发射事件显示,但数量少,辐射弹性波能量小。断层泥试件破坏型式表现为渐进式碎裂流动特征,因此,断层泥变形有利于断层活动呈现稳滑。     

基于GM（1，1）-Markov模型盐雾侵蚀对纤维混凝土耐久性能的影响

以玄武岩-聚乙烯醇（PVA）纤维体积分数为变化参数,对纤维混凝土进行室内盐雾侵蚀加速试验,通过抗压耐蚀系数K_f、相对质量评价参数ξ₁、相对动弹性模量评价参数ξ₂以及扫描电镜（SEM）照片,分别从宏观、微观层面对纤维混凝土耐久性损伤劣化进行评价分析,并基于GM（1,1）-Markov模型对其寿命进行预测.结果表明：在盐雾环境下,纤维混凝土的K_f先上升后下降,ξ₁波动性较大,ξ₂可作为评价纤维混凝土损伤劣化的决定性因素;GM（1,1）-Markov模型与实测数据吻合较好,纤维混凝土的最佳玄武岩、PVA纤维体积分数分别为0.10%、0.05%,其在盐雾环境下的服役时间最长,达到680 d.     

钢纤维再生混凝土的直剪力学性能

为研究直剪作用下钢纤维再生混凝土（SFRAC）的破坏机理,以试件尺寸、再生骨料取代率、钢纤维体积分数V_f为变化参数,设计了138个试件,并对其进行了直剪试验,得到了试件的直剪荷载-位移全过程曲线,分析了不同变化参数对SFRAC峰值剪力、抗压强度等直剪力学性能的影响规律,给出了不同试件尺寸下SFRAC峰值剪力的换算系数,提出了SFRAC抗剪强度公式.结果表明：随着试件尺寸的增大,SFRAC峰值剪力逐渐增大;随着再生骨料取代率的增加,V_f=0%的试件峰值剪力先增大后减小,V_f=1.0%的试件峰值剪力减小;钢纤维对再生混凝土抗剪能力提高幅度较大,对抗压强度提高幅度较小;提出的抗剪强度公式计算值与试验值吻合良好.     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Umlagerungsverhalten von Plattentragwerken aus Stahlfaserbeton

Das Tragverhalten von Platten aus Stahlfaserbeton ist von starker Nichtlinearität durch Rissbildung und großen traglaststeigernden Umlagerungen geprägt. Für ihre Berechnung und Bemessung wird ein nichtlineares Verfahren vorgestellt. Es basiert auf einer elasto‐plastischen Schädigungsbeschreibung des Faserbetons mit eingebetteter Betonstahlbewehrung und einer Finite Elemente Diskretisierung des Stabstahls und der Platte mit regularisierter Verschmierung der Rissbildung im Elementnetz. Das Verfahren wird an einer punktgestützen Stahlfaserbetonplatte eines Großversuchs angewendet und verglichen mit anderen gängigen Methoden, nämlich einer linear‐elastischen Schnittgrößenermittlung bzw. der Bruchlinientheorie. Zur Bemessung erweist es sich als sehr geeignet, allerdings – ähnlich den beiden anderen Verfahren – abhängig von der angenommen Rissbildung, der Nachrisszugfestigkeit und geometrischen Größen. Redistribution Effects of Steel Fibre Reinforced Concrete Slabs Numerical Computation and Design The bearing behaviour of steel fibre reinforced concrete (SFRC) slabs is mainly affected by nonlinearity due to cracking and redistribution effects leading to an increased bearing capacity. A nonlinear approach for structural analysis and design of such structures is presented. It is based on an elasto‐plastic damage theory to model material behaviour of SFRC and allows for additional embedded rebars. By adopting a finite element discretisation of the slab structure a regulated smeared modelling of cracking is achieved. Further the nonlinear model is applied to a full scale test of a SFRC flat slab structure and results are compared to alternative already well established methods, namely a linear elastic analysis and the yield line theory. The proposed method is proven to be very suitable for design but – alike the alternatives – depends on assumed crack patterns, residual tensile strength of the SFRC and geometrical parameters.