高温后高强混凝土力学性能的试验研究

对高温后C70和C85两种高强混凝土的力学性能进行试验研究,包括不同温度后高强混凝土应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量、泊松比等的变化情况.研究表明随受火温度升高,高强混凝土的强度、弹性模量逐渐下降,峰值应变逐渐增大.通过回归分析,给出了相应的回归公式.随后,与普通混凝土进行了比较,发现在常温至500℃温度范围内,高强混凝土具有明显不同于普通混凝土的特点,快速升温时发生爆裂现象,其抗火性能低于普通混凝土.     

高温消防喷水冷却后混凝土应力-应变本构方程及剩余强度评估

为了更深入地揭示高温消防喷水冷却后骨料差异对混凝土轴压性能的影响,制作了普通混凝土、高强混凝土、再生混凝土标准棱柱体试件,进行不同高温喷水冷却后的单轴压缩试验,获取了试件的应力-应变全曲线方程,对比分析了高温喷水冷却对3种混凝土试件的峰值应力、峰值应变、弹性模量等力学性能指标的影响规律差异及损伤过程。结果表明：高温喷水冷却后高强混凝土表面裂缝发展较早且较快;温度升高时,再生混凝土应力-应变曲线峰值点右移最明显,高强混凝土曲线峰值点降低最小;随着温度的升高,普通混凝土的峰值应力下降最明显,再生混凝土的峰值应变上升较大;高温喷水冷却后高强混凝土弹性模量下降最少;随着温度的升高,再生混凝土的损伤发展差异最显著且耗能量下降最少。基于试验数据,提出了不同高温喷水冷却后的不同类型混凝土单轴应力-应变本构方程及剩余强度评估计算式,其拟合效果较好。     

高温时高强混凝土瞬态热应变的试验研究

本文通过对36个混凝土棱柱体试件(100mm×100mm×300mm)高温变形试验,研究了高温时高强混凝土(C60,C80)自由膨胀应变、恒定压应力下的温度应变和瞬态热应变的变化规律,并与普通强度混凝土(C30)高温变形性能进行了比较。结果表明,高强混凝土在恒定应力下的温度变形与普通强度混凝土有较大的不同,而且混凝土的温度应变与初始应力水平和温度值等密切相关。通过分析建立了高强混凝土自由膨胀应变和瞬态热应变的计算公式,计算结果与试验曲线吻合较好。     

经历高温后花岗岩与混凝土力学性质的试验研究

对经历高温后的花岗岩和高强混凝土的力学性能进行了试验研究。比较分析了经历不同温度作用后花岗岩和混凝土的应力-应变全过程曲线、峰值应力、峰值应变和弹性模量的变化情况。研究表明:随受热温度的升高,花岗岩和高强混凝土的强度、弹性模量逐渐下降,峰值应变逐渐增大。高温后花岗岩具有明显不同于高强混凝土的特点,受热温度低于400℃,花岗岩的力学性质变化很小,而混凝土的力学性质迅速劣化。高温对混凝土力学性质的影响程度比对花岗岩要明显。     

混凝土受压力学性能统一计算方法

目前国内对普通混凝土(C60以下)、高强混凝土(C60～C100)和超高强混凝土(C100以上)的力学性能指标采用分区描述,导致不同计算公式在分区边界处计算结果误差较大,且适用性较差。本文通过对国内大量的普通混凝土、高强混凝土和超高强混凝土轴心受压试验研究资料的重分析发现混凝土强度等级在C10～C140范围时其各力学性能指标均具有连续变化规律。本文基于统计分析方法,提出了适用于各种混凝土强度等级的尺寸换算系数、轴心抗压强度、弹性模量、轴心受压峰值应变和混凝土轴心受压应力-应变全曲线等统一计算公式,其计算结果与实测结果吻合较好。本文研究成果对进一步开展混凝土结构的非线性有限元分析和设计具有参考价值。     

轴心受压下高强约束混凝土强度和变形的试验研究

通过26个约束混凝土试件(200×200×600mm)的轴心受压试验,得到了约束混凝土应力应变全曲线。较详细地研究了复合箍筋对高强混凝土(C60)强度和变形的影响,并与普通强度约束混凝土(C30)进行了比较,主要考虑了箍筋直径、间距、型式和强度等影响因素。统计了高强约束混凝土峰值应力和峰值应变的计算公式。采用的应力应变曲线方程与实测曲线吻合较好。     

C100～C150超高强高性能混凝土的强度及变形性能研究

本文较系统地研究了C100～C150超高强混凝土的各种强度性能及变形性能，包括超高强混凝土的劈拉强度，抗折强度、与钢筋的粘接强度，轴压强度，应力应变曲线特征、变形模量、峰值应变及治桑比等，得出了各种强度指标、变形模量及峰值应变与混凝土抗压强度的回归关系式，加深了对超高强混凝土的力学性能的认识，为今后超高强混凝土的应用奠定了必要基础。     

单轴受压下高强次轻混凝土应力-应变关系及泊松效应研究北大核心

用页岩陶粒取代部分天然粗骨料,配制高强次轻混凝土,进行了高强次轻混凝土的力学性能试验。研究了陶粒的不同体积取代率对高强次轻混凝土的应力-应变关系以及泊松比的影响。试验结果表明,随着陶粒取代率的增加,高强次轻混凝土的弹性模量有所降低,泊松比比普通混凝土较大。同时,高强次轻混凝土的应力-应变曲线在形状上与普通混凝土相似,峰值点应力和应变随着陶粒取代率的增加而增加。在考虑原点切线模量、峰值点割线模量和峰值点应变等参数的基础上,提出了基于Sazen模型的高强次轻混凝土的应力-应变关系模型。     

单轴受压下高强次轻混凝土应力-应变关系及泊松效应研究

用页岩陶粒取代部分天然粗骨料,配制高强次轻混凝土,进行了高强次轻混凝土的力学性能试验。研究了陶粒的不同体积取代率对高强次轻混凝土的应力-应变关系以及泊松比的影响。试验结果表明,随着陶粒取代率的增加,高强次轻混凝土的弹性模量有所降低,泊松比比普通混凝土较大。同时,高强次轻混凝土的应力-应变曲线在形状上与普通混凝土相似,峰值点应力和应变随着陶粒取代率的增加而增加。在考虑原点切线模量、峰值点割线模量和峰值点应变等参数的基础上,提出了基于Sazen模型的高强次轻混凝土的应力-应变关系模型。     

钢管高强混凝土应力-应变全曲线试验研究

通过 2 2根钢管高强混凝土柱的轴压试验 ,验证了高强混凝土结构技术规程有关钢管高强混凝土构件初始压缩刚度的算式。研究给出套箍指标为 0 2 8～ 1 1的钢管高强混凝土峰值应力、峰值应变、平台应力 (即残余应力 )、平台初始应变的算式 ;给出了钢管高强混凝土应力 应变全曲线方程及曲线参数的建议公式     

高强混凝土强度研究与概念分析

研讨了高强砼研究与设计中的几个强度概念，从微观实质上研究了高强砼的高强化基础，从抗压强度实质研究了高强砼的设计等级与标号、抗压强度标准值及抗拉强度等强度概念，并按ＨＳＣＣ９３－１指南进行了分析，供高强砼设计与施工应用时参考。     

脆性材料弯曲强度与抗拉强度的关系研究

陶瓷材料抗拉强度的测试技术一直是个难以解决的问题,而抗弯强度的测定则已经较成熟且简便。本文分析了弯曲破坏与拉伸破坏的机理和差异,以均匀介质为对象导出弯曲与拉伸强度的理论关系,并结合损伤和Weibull统计理论推出具有实用性的弯曲与拉伸强度关系。从而为确定脆性材料拉伸强度提供了一种间接方法。     

高强度紧固件中的强度与疲劳问题

在日常使用中，高强度紧固件─—高强度螺栓表现出人们所忽略的疲劳问题．以往人们对这种疲劳现象很少了解，也没有对此产生走够的重视，因而其危害性特别大．通过对实物进行试验，初步揭示高强度紧固件中的一些疲劳问题，以提醒人们在选择紧固件时，不要盲目挑选那些强度特别高的，应该合理选择，以防止结构件固疲劳性能差而在使用时产生疲劳破坏，造成人员和财产不必要的损失。     

高强混凝土脆性对抗压强度的影响研究

混凝土脆性影响强度尺寸效应,因此,脆性与强度之间存在内在联系。然而,脆性对不同强度尺寸效应的影响并不相同。通过对高强与超高强混凝土抗压强度的试验研究,探讨脆性影响抗压强度的规律。试验结果表明,脆性不一定直接影响混凝土的抗压强度,却可能由于其实际改变了混凝土所处的约束条件而发生作用。     

煤层顶底板岩石点荷载强度与拉压强度对比试验研究

 利用自主研制的点荷载仪,通过室内对煤矿顶底板常见岩性岩石进行点荷载试验、单轴抗压试验、抗拉试验对比分析,研究由点荷载强度快速准确确定单轴抗压强度及抗拉强度的方法。试验结果表明：点载荷强度较低的粗砂岩极易受到加载速率和加载方向影响,其预测值与实际值的误差相对较大;而对于点荷载强度较大的岩石,3种强度的线性相关性较高。点荷载试验的应用,为煤矿顶底板岩石强度确定及岩体分类提供了重要依据。     

岩石的非线性统一强度准则

Hoek-Brown强度准则在岩石工程中被广泛采用，但由于它没有考虑中间主应力效应，因而在理论和实际应用上都存在不足之处，综合统一强度理论和Hoek-Brown强度准则的优点，提出一个适用于岩石的非线性统一强度准则，这一准则既考虑岩石拉压强度相差较大的特点，又考虑了中间主应力效应及其区间性。Hoek-Brown强度准则和非线性双剪强度准则在π平面上构成了岩石屈服破坏面的内边界和外边界，它们均为所提准则的特例。岩石的非线性统一强度准则，其子午线是非线性的，其参数与Hoek-Brown准则的参数一致，可以用岩石的常规三轴试验结果按Hoek-Brown提出的回归公式得出，完整岩石能够从常规三轴试验数据预测出不同应力角的破坏极限线，与国内4个单位6种岩石20余组岩石真三轴实验结果对比表明，该准则与实验结果吻合良好，这一准则也可以推广到岩体或节理化岩体。     

高强混凝土的几个基本力学指标

由于高强混凝土与普通混凝土材质的差异，力学性能不同。根据对国内有关试验结果所作分析，给出了高强混凝土的轴心受压强度ｆｃ、轴心受拉强度ｆｔ、劈拉强度ｆｔ，ｓ和弹性模量Ｅｃ的表达式。     

基体强度等级和钢纤维外形对混凝土劈拉强度的影响

通过对3个基体强度等级、6种纤维外形、4种纤维掺量的钢纤维混凝土的劈拉性能进行系统研究，发现混凝土的劈拉强度均随基体强度等级增加而增大；哑铃、盾铃、端勾形钢纤维的增强效果较好，而平直形钢纤维的增强效果较小。同时建立起钢纤维混凝土劈拉性能的数学计算模型并确定了模型参数。     

纤维高强粉煤灰混凝土抗剪强度试验研究

通过进行纤维高强混凝土的抗剪强度和立方体抗压强度试验 ,研究了在高强粉煤灰混凝土中掺入不同类型和不同体积率的钢纤维及掺入不同体积率的聚丙烯纤维对高强粉煤灰混凝土抗剪性能的影响 ,并结合试验数据分析得出一些结论供参考。     

细观介质拉压比对岩石破坏过程的影响

通过应用岩石破裂过程分析系统RFPA^2D，模拟了不同细观单元拉压比的岩石试件在单轴压缩试验下的破坏过程，分析了细观介质拉压比对岩石破坏过程中的力学行为和破坏机理的影响。结果表明，随着拉压比的提高，岩石的整体抗拉强度和残余强度逐渐降低，同时岩石的宏观破坏形式也由剪切破坏向拉伸破坏转变。当拉压比低于某一确定值时，拉压比对岩石的变形行为影响很小。