混凝土氯离子扩散系数随养护龄期演化的试验研究

通过试验研究了普通混凝土和矿物掺合料混凝土氯离子扩散系数随养护龄期的变化规律。在试验中考虑了水胶比、骨料体积率、矿物掺合料种类和替代率的影响,用NEL法测定养护龄期为28、56、84、112 d的混凝土氯离子扩散系数。试验结果表明,随着水胶比的增大或骨料体积率的减小,混凝土氯离子扩散系数增大。在混凝土中掺入粉煤灰和矿渣都能有效地减小氯离子扩散系数。基于试验结果,给出了普通混凝土、粉煤灰混凝土和矿渣混凝土氯离子扩散系数与养护龄期的经验公式,为混凝土材料的耐久性设计提供参考。     

基于水泥水化模拟的水泥石毛细孔结构分析

通过水泥水化模拟分析了水泥石毛细孔结构。基于水化动力学原理,模拟水泥水化全过程,将模拟所得的水化度与试验结果比较,验证了模拟方法的有效性。提出了水泥石毛细孔隙率和内表面积的数值方法,数值结果表明,孔隙率随着时间不断减小,内表面积先随着时间不断增大,到达峰值后随着时间逐渐减小,水灰比越小,出现峰值的时间越短。水化28d时,水灰比为0.3的水泥石毛细孔隙率和内表面积分别比水灰比为0.5的水泥石毛细孔隙率和内表面积小61%和11%。     

考虑剪切变形时深梁弯曲问题的初参数法

提出了考虑剪切变形时深梁弯曲问题的初参数法。给出了各种边界条件下梁挠度、转角、弯矩和剪刀的解析表达式,计算简单,易于应用。计算结果表明本文解与弹性力学解和有限元解良好吻合。     

混凝土杆件拉伸分析的非局部损伤力学方法

讨论了非局部损伤力学方法在混凝土杆件拉伸非线性分析中的应用。基于数值结果,分析了局部损伤力学方法在模拟应变软化材料的缺点,发现杆件应变出现跳跃现象,结构反应依赖于单元网格。引入非局部应变概念,讨论了非局部损伤模型,通过与试验结果比较验证了该模型的有效性,并消除了结构反应对单元网格的依赖性。定量评价了内部材料长度对杆端力-位移关系和杆件应变的影响,结果表明内部材料长度是影响结构非线性反应的重要参数。     

溶蚀混凝土拉伸性能退化的试验研究北大核心

通过加速试验的方法研究了不同配合比混凝土拉伸力学性能随溶蚀时间的退化规律。在该试验中,主要设计变量包括水灰比和骨料体积含量。试验结果表明,采用酚酞指示剂可以较准确地表征混凝土的溶蚀深度,溶蚀深度近似地与溶蚀时间的平方根成线性关系。混凝土抗拉强度和弹性模量随着溶蚀时间的增长而减小,而峰值应变则随着溶蚀时间的增长而增大。采用合适的水灰比和骨料体积含量,可以减慢溶蚀速率,减轻混凝土拉伸性能的退化。相比混凝土弹性模量和抗拉强度,峰值拉伸应变对溶蚀更为敏感。     

混凝土界面渗流的集料体积率阈值算法及其影响因素评价

提出了混凝土界面渗流的集料体积率阈值算法并定量评价了影响该阈值的因素.通过引入周期性边界条件,在立方体单元内模拟混凝土中集料和界面的分布.基于模拟的混凝土细观结构,给出了集料体积率阈值算法并讨论了模拟单元边长对界面渗流概率的影响,在该算法的有效性获得实验验证后,定量评价了界面厚度、最大集料直径和集料级配对集料体积率阈值的影响.结果表明:集料体积率阈值随着界面厚度的增大而减小,但随着最大集料直径的增大而增大;集料级配对集料体积率阈值有很大的影响,其影响程度在20%左右,最大集料直径对集料体积率阈值的影响仅为7%.     

混凝土板非线性分析的微平面法

讨论了混凝土板非线性分析的微平面法.首先,介绍了微平面法的最新进展、优点和五个基本假设.基于这些假设导出了混凝土的一般本构关系,并进一步给出了本构关系中所包含各参数的显式表达式.然后将混凝土板分成若干层,建立起每层板节点力与节点位移之间的关系.再应用虚功原理,获得了混凝土板有限元分析的计算公式.最后,为了验证本文数值方法,计算了一混凝土板在五个集中力作用下板中心位移与外力之间的关系.数值解与实验数据之间的良好一致性初步证实了该方法的有效性.     

考虑拉伸刚化效应的FRP筋/混凝土轴拉构件变形计算方法

考虑拉伸刚化效应是精确计算纤维增强树脂复合材料(FRP)筋/混凝土构件变形和裂缝的基础。提出了考虑拉伸刚化效应的FRP筋/混凝土拉伸构件变形计算的解析方法。首先,对修正Eligehausen黏结滑移模型(修正BPE模型)进行简化提出四线性黏结-滑移模型。根据该模型推导了拉伸构件在不同拉伸荷载阶段的FRP筋、混凝土应力和变形及黏结力和滑移量的分布表达式。结合混凝土开裂判别方法,提出了FRP筋/混凝土拉伸构件的全过程变形计算方法。通过与已有文献试验结果对比验证了本文方法的准确性。对影响拉伸刚化的一些参数进行了敏感性分析。结果表明,混凝土强度和配筋率对拉伸刚化效应影响不大,FRP筋弹性模量是影响拉伸刚化效应的主要因素。      

混凝土断裂能尺寸效应的修正分形方法

提出了混凝土断裂能尺寸效应的修正分形方法。首先，根据混凝土的断裂特性，认为小尺寸混凝土构件的主宏观裂缝是一条分形曲线，而大尺寸混凝土构件的主宏观裂缝由分形曲线和直线两部分组成。然后，根据能量等价原理，导出了混凝土名义断裂能的计算公式。该公式反映了混凝土实验中所观测到的宏观物理现象，即混凝土名义断裂能随着构件尺寸的增大而增大，而且当构件尺寸趋向无穷大时，名义断裂能趋近于常数。最后，将理论预测与6组混凝土实验进行了比较，从而证实了本文方法的有效性。