Stress distribution in thick-walled cylinder due to non-uniform radial pressure on the example of reinforcement corrosion in concrete

This paper presents an analytical solution to the non-uniform pressure on thick-walled cylinder. The formulation is based on the linear elasticity theory (plain strain) and stress function method. As an example, the proposed solution is used to model the stress distribution due to non-uniform steel reinforcement corrosion in concrete. The model is formulated considering different scenarios of corrosion pressure distribution. It is validated against the finite element model for different cases of non-uniform pressure distributions. The results show that the corrosion-induced cracks are likely to start just beyond the anodic zone. This is confirmed by the experimental tests on concrete cylinder exposed to non-uniform accelerated corrosion of steel reinforcement. The model can be effectively used to calculate the distribution of corrosion-induced stresses in concrete.     

Stray current-induced corrosion in cathodic protection installations of steel-reinforced concrete structures: FEM study of the critical parameters

A wide range of parameters was investigated by numerical calculations concerning their impact on DC stray current corrosion of reinforced concrete (RC) structures. A simplified model geometry was used to extract the relevant parameters and their interaction in terms of stray current-affected structures. This study mainly focuses on RC structures that are fitted with cathodic protection installations. The findings reveal a complex interaction between the investigated parameters. The possible relevance of further parameters, which is not the subject of this study, was emphasised.     

盐冻融与干湿作用下沥青混凝土的高低温力学性能分析

制备了沥青混凝土样品,并进行了不同次数的盐冻融干湿循环试验。在此基础上,测试了沥青混凝土的高温车辙深度、动稳定度和低温抗弯拉强度,得到了车辙深度、动稳定度和抗弯拉强度随盐冻融干湿循环次和盐浓度的变化规律,研究了盐冻融与干湿作用下沥青混凝土的高低温力学性能。研究结果表明:(1)沥青混凝土60min车辙深度随盐浓度的增加和冻融循环次数的增多而呈线性增长的趋势;(2)沥青混凝土的抗高温变形能力随盐冻融干湿循环次数的增多而逐渐弱化;(3)沥青混凝土的抗弯拉强度经历9次和15次盐冻融干湿循环后分别下降22%~26.4%和42.6%~51.5%;(4)冻融干湿循环次数一定时,沥青混凝土的抗弯拉强度随盐浓度的增加而缓慢下降,并且当盐浓度达到12%时,沥青混凝土的抗弯拉强度减小就很不明显。     

基于优化神经网络的高拱坝力学参数反演

高拱坝力学性能参数变化规律复杂,使用人工智能算法进行预测已经成为反演参数的重要手段。使用遗传算法对神经网络进行优化来检验优化后算法的性能,并比较不同算法应用于参数反演中预测结果的精度。根据某高拱坝运行期变形监测数据,分别使用RBF神经网络和遗传算法优化的BP(GA-BP)神经网络对不同水位工况下的坝段分区混凝土弹性模量进行反演。基于反演结果进行有限元正分析计算,将所得结果与实测数据进行对比,检验反演精度和效率。结果表明:GA-BP网络的最大预测误差为1.8%,相比于RBF网络预测精度提高了约50%。使用神经网络进行拱坝力学参数反演实用性好,优化后的神经网络比传统BP神经网络在计算精度和效率两方面均有明显改进,且GA-BP神经网络反演比RBF神经网络反演精度更高。     

混凝土面板砂砾石坝E型水平排水体渗流特性

针对现代混凝土面板砂砾石坝普遍采用的竖向跟横向坝体全布置的L型排水体具有施工要求较高、造价高等不足,提出了一种E型水平排水体结构,结合纳子峡混凝土面板砂砾石坝,建立坝址区渗流三维有限元模型,研究坝体渗流特性,探讨了排水体排渗效果,比较分析数值仿真结果与监测资料。结果表明,在排渗能力相当的情况下,E型水平排水体较全布置水平排水体节省约25%的工程量,值得推广。     

去学沥青混凝土心墙坝高基座体型研究

依托坝高173.2m的四川去学沥青混凝土心墙堆石坝,介绍了一种基于高基座的沥青混凝土心墙坝型,通过对该坝进行二维有限元计算,分析了混凝土高基座的应力分布规律。在此基础上,对原设计方案进行了优化。结果表明,采用优化的基座体型后,混凝土基座的最大压、拉应力均大幅降低,最大拉应力降低近70%。去学沥青混凝土心墙堆石坝的成功建设,对今后类似工程设计具有重要参考价值。     

CMIT-MIT活化铁尾矿粉体系对混凝土性能影响的研究

针对铁尾矿活化效率低的问题,采用机械力-化学耦合活化工艺有效地激发铁尾矿粉潜在火山灰活性,为铁尾矿的大规模绿色资源化利用提供了基础。活化铁尾矿粉复合胶凝体系的实验结果表明,与纯水泥相比,活化铁尾矿粉混凝土具有高的坍落度和扩展度,混凝土工作性良好。CMIT活化铁尾矿粉-水泥体系中,反应初期活性降低,形成少量的水化产物,导致其孔隙率增大,抗压强度较低;随着反应的进行,大量的Ca(OH)2与水化凝胶的产生导致混凝土孔隙率降低,结构更加致密,其力学性能显著增加。     

锰渣复合蛋壳粉对混凝土力学性能的影响

为解决锰渣和蛋壳对环境造成的污染问题,为实现锰渣和蛋壳资源的回收利用。本文对锰渣和蛋壳粉对混凝土的力学性能的相关影响进行了实验探究。在保证混凝土抗折抗压强度均大于对照组的情况下,实验得出了混凝土中可掺入的锰渣和蛋壳粉的最合适掺量:锰渣复合蛋壳粉掺入时,因养护龄期的不同,蛋壳粉的最佳掺量分别为3%和5%;蛋壳粉掺量为0时,锰渣的最佳掺量为5%,最大掺量为10%。     

桥梁新旧盖梁自密实补偿收缩混凝土拼接施工技术

结合兴宁至汕尾高速公路海丰至红海湾开发区段一期工程实际,对新旧盖梁拼接施工技术进行总结。通过施工技术的创新有效解决传统拓宽拼接桥梁中新旧结构的连接问题。该技术方案具有较好的经济和社会效益,可推广至类似工程中应用。     

再生混凝土抗压强度试验研究

设计3种不同再生骨料取代率的再生混凝土立方体试件，分别在7 d、14 d、28 d、100 d龄期进行抗压强度试验，结果表明：长龄期再生混凝土立方体抗压强度有所增大，但高取代率比低取代率的抗压强度降低，再生混凝土后期强度增长速率高于普通混凝土。对试验室实测的再生混凝土立方体抗压强度与试验龄期进行拟合，拟合结果相关系数均大于0.97，吻合结果较好。