酸环境腐蚀对混凝土接触变形和损伤的影响

用Al2O3球压痕法研究了砂浆、混凝土和大理石在空气、水和盐酸溶液中的压痕应力－应变关系和接触损伤演变规律,结果表明：在水和空气中,混凝土的弹性模量和抗压强度是随着龄期的增长而增加的,其中,在水里,90d的弹性模量增加了67.87%、抗压强度增加了30.57%;在5％（体积分数）的盐酸中,混凝土90d的弹性模量降低了67.65%、抗压强度降低了12.87%。另外,对用压痕法评价混凝土材料表面腐蚀损伤程度的可行性和便易性也进行了验证。     

颗粒冲击引起混凝土材料的损伤

利用冲击球压法对标准养护室、室外、水以及5%Na2SO4溶液环境下的C30混凝土试件进行了试验。对混凝土应力—压痕尺寸关系和压痕形貌进行了评价和描述。试验结果表明:当冲击应力—压痕尺寸关系超过某一临界点后,压痕增大的速率远远大于应力的增长,Na2SO4溶液和水环境中的试件尤为明显;对压痕形貌的观察发现,室外和Na2SO4溶液中的试件其损伤最为强烈,具体表现为压痕周围发生了较为剧烈的颗粒脱落和松动。     

高温后再生混凝土应力-应变曲线研究

完成了高温对不同替代率再生混凝土的强度及受压应力-应变关系曲线影响的试验研究。研究结果表明：再生混凝土的受压强度、弹性模量随着温度的升高而明显下降,其峰值应变随着温度的升高而不断增加。基于试验结果,给出了高温后再生混凝土的应力-应变关系式,并与试验结果吻合较好。     

混凝土受拉随机损伤本构关系及其应用

利用扩展的弹簧模型 ,从细观层次上分析了混凝土试件在单调拉力作用下的宏观性能 ,解释了混凝土单轴受拉应力 -应变关系中的应变软化和应力跌落现象 ;基于静力平衡和变形协调条件 ,建立受拉本构关系 ;利用单轴受拉试验 ,确定细观损伤单元的极限破坏应变随机场分布参数 ;与已有试验结果相比较 ,结果吻合较好     

高温后混凝土在复杂应力状态下的变形和强度特性的试验研究

本文对普通混凝土经高温后在两向压荷载作用下的变形和强度特性进行了试验研究。试件尺寸为１００ｍｍ×１００ｍｍ×５０ｍｍ。试验过程中测得了混凝土在常温，１５０℃～６００℃等５个温度级作用后的应力─应变关系曲线，分析了主任应力。及其对应的应变随温度的变化规律以及在温度作用后混凝土的二轴强度．应力一应变关系，最大应力处的应变等随主压应力比的变化规律，观察了试件的破坏形态，给出了相应的强度准则。     

复杂加载史下混凝土的损伤及其描述

作为一种高度不均匀的多相材料,混凝土的非线性本构行为、损伤及其影响十分复杂。基于一个简单机械模型发展了混凝土的连续介质损伤模型,它可描述包含格偏量非线性变形间的耦合、强化、各向异性损伤及其方向效应,以及不同的破坏模式。发展了相应的算法,并对三轴要载荷史下的素混凝土和纤维增强混凝土的响应进行了分析和验证。     

钢纤维对混凝土单轴受压损伤本构模型的影响

基于Weibull统计分布理论和等效应变假设,推导出纤维混凝土(SFRC)受压损伤本构模型.为更好地描述钢纤维对混凝土受压损伤的影响,模型中引入考虑纤维体积分数与纤维几何特征的纤维因子.结合纤维混凝土单轴受压试验数据,对模型中的参数进行修正,并将修正后的理论曲线与试验曲线进行比较.为验证模型的有效性,分别选取压应变为1.5εpk,2.0εpk处的压应力试验值与预测值进行对比.结果表明:理论曲线与试验曲线吻合较好,该模型在压应变为0~1.5εpk时可有效地描述单轴受压状态下纤维混凝土的损伤扩展过程以及纤维对峰值应力后的混凝土受压性能的改善作用.     

既有裂缝混凝土的冻融劣化及损伤特性分析

采用预制裂缝的方法模拟实际工程中带裂缝混凝土,研究带裂缝混凝土在冻融循环条件下的损伤劣化过程及力学特性。通过对有、无预制裂缝的混凝土试件冻融循环后的表面变化观测、单轴压缩与弹性模量试验,研究冻融循环作用对有、无预制裂缝混凝土试件的弹性模量、轴心抗压强度、应力-应变关系的影响,得到了峰值应力与峰值应变随冻融循环次数的变化关系,结合损伤力学的方法分析预制裂缝对混凝土抗冻性能的影响。结果表明:无裂缝试件在冻融后出现成片剥落、边缘缺角的表面变化,而预制裂缝试件在此基础上还出现了预制裂缝沿径向扩展、侧面萌生横向裂缝的现象;预制裂缝混凝土试件强度和弹性模量的损失率更大,得到了预制裂缝试件峰值应力与冻融循环次数的计算式;裂缝使混凝土损伤率大于无预制裂缝试件。     

基于冻融损伤下的高性能混凝土力学性能 衰减规律研究

为研究冻融损伤对高性能混凝土力学性能损失的影响,将混凝土置于水或盐溶液中快速冻融400次后,测其动弹性模量、抗折、抗压及劈裂抗拉强度。定性分析了冻融循环次数与上述四个评价指标间的关系,并分析了损伤度与相对剩余抗折强度及抗压强度之间的关系,建立了抗折强度的衰减方程。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土的动弹性模量、抗压、抗折和劈裂抗拉强度均逐步降低,抗压强度的衰减速率先增大后减小,动弹性模量、抗折、劈裂抗拉强度则是不断增大;相同冻融循环条件下,含气量越低、水胶比越大,冻融损失越大;冻融介质对混凝土的强度损失有一定影响,盐溶液对强度造成的损失更大;损伤度与相对剩余抗折强度间具有良好的相关性,但与抗压强度间不具有相关性。     

恒高温后圆钢管混凝土轴压短柱弹塑性分析

在已有恒高温后混凝土单轴受压和钢材单轴拉伸力学性能研究的基础上,建立了恒高温后混凝土轴对称三轴受压应力-应变关系和复杂受力下的钢材多轴应力-应变关系。应用连续介质力学,建立了恒高温后钢管混凝土同时受压的同心圆柱体计算模型,采用弹塑性全过程分析理论,建立了恒高温后钢管混凝土轴压组合弹性模量理论计算公式和组合应力-应变关系全曲线的理论表达式,并编制相应的计算程序对恒高温后钢管混凝土轴压短柱受力性能进行弹塑性全过程分析,计算结果与试验结果吻合较好。     

接触损伤及其在脆性构件无损在线检测中的应用

研究了球与面的接触应力在脆性与准脆性材料中产生的压痕应力-应变关系以及压痕应力－ 应变关系以及压痕损伤形貌,通过线弹性变形范围内的荷载与接触面积的关系,确定出脆性材料或构件的弹性模量和临界损伤应力,证明了利用压痕方法对混凝土结构进行无损和在线检测评价的可行性和方便性。     

高温后混凝土损伤评估的声发射试验研究

为研究高温后混凝土的损伤特征,对25~900℃范围10种温度水平的混凝土立方体试块进行单轴压缩和变幅循环加卸载试验,同步进行声发射采集。试验结果表明高温后试块表观特征、受压破坏形态、力学性能、加载过程中的Kaiser效应和声发射速率过程参数均能有效表征高温对混凝土的损伤作用;以声发射速率过程理论和损伤力学建立的高温后混凝土损伤模型,实现了利用初始损伤因子D0对高温后混凝土损伤程度进行定量评估。     

多因素作用对混凝土硫酸盐腐蚀的影响研究

研究了不同水灰比配制的混凝土在浸泡,干湿循环,弯曲荷载及其复合作用下的硫酸盐侵蚀规律;并用XRD等微观方法对侵蚀机理进行了表征.结果表明:混凝土在单一破坏因素作用下侵蚀规律与多因素共同作用下的侵蚀规律并不相同,多因素侵蚀作用的规律能更准确地反映实际工程中的侵蚀规律.     

混凝土疲劳损伤研究综述

在总结国内外相关文献的基础上,就混凝土的疲劳损伤理论进行了归纳,并从疲劳现象中表现出的不同特征出发,各以不同的参量来表示混凝土的损伤与疲劳,对揭示混凝土的疲劳规律具有十分重要的意义。     

超高面板堆石坝面板挤压破坏机理及数值模拟方法研究

面板挤压破坏是影响超高面板堆石坝安全的核心问题。总结分析了国内外数座典型超高面板堆石坝工程中发生的面板挤压破坏现象及特征。论述了面板纵缝转动接触挤压效应的发生机制,认为由坝体变形所导致的面板转动挤压和位移挤压是导致面板发生挤压破坏的本质原因。基于非线性接触力学的方法,自主开发了可描述面板坝复杂多体接触特性的计算方法和三维有限元计算程序系统。使用局部子结构模型对面板纵缝的转动接触挤压效应进行了分析。计算结果表明,转动挤压和位移挤压均可在纵缝两侧面板表面部位引发严重的应力集中,可从量值上解释面板发生挤压破坏时面板中部挤压应变实测值和计算值仍远低于混凝土极限抗压应变的现象。     

混凝土高温损伤研究评述

通过对国内外高强、高性能混凝土高温力学性能试验研究成果的整理分析,得出其高温下、高温后力学性能劣化规律,并与普通混凝土进行了对比。深入探讨了混凝土高温损伤模型和高温下混凝土结构数值模拟计算的研究状况,并提出了亟需开展的工作,可为进一步研究钢筋混凝土结构的高温（火灾）性能及其损伤评估提供参考。     

断裂力学和损伤力学在混凝土中的应用

叙述了断裂力学和损伤力学的形成、应用及发展过程，并将断裂力学和损伤力学引入到混凝土的研究中，探讨了断裂力学和损伤力学在混凝土中的应用。     

提高水泥混凝土路面盐冻破坏的主要措施

从物理作用和化学作用两方面分析了混凝土受除冰盐侵蚀破环的机理,提出了提高混凝土抗盐冻破环的主要措施,指出只要把混凝土内的饱水度控制在很低的水平上,混凝土的盐冻剥蚀破坏就可以大为降低,从而为以后水泥混凝土路面的施工及其养护提供经验。     

高温后型钢再生混凝土柱损伤机理及刚度退化研究

为研究高温后型钢再生混凝土柱的损伤劣化机理及刚度退化规律,以经历高温温度、恒温时间、取代率、型钢保护层厚度、配钢率、配箍率和偏心率为变化参数,设计54个型钢再生混凝土柱试件（其中轴压试件48个,偏压试件6个）,对其进行高温后静力加载试验,得到其荷载 位移曲线。从试件表面劣化程度、损伤场变量、轴压刚度及抗弯刚度等方面分析了其损伤程度及剩余刚度,并研究其抗弯刚度的计算方法。研究结果表明：经历温度越高,试件表面的劣化程度越显著;随着高温温度的升高、恒温时间的增加,高温后试件的损伤程度逐渐提高,轴压刚度和抗弯刚度逐渐降低;保护层厚度越小,高温后轴压试件的轴压刚度越低,偏心率越大、取代率越小,高温后偏压试件的抗弯刚度越低;配钢率和配箍率对其损伤值及剩余刚度的影响不大;抗弯刚度计算值与试验值吻合较好。