矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究

通过快速碳化试验,综合考虑水胶比、掺合料种类、掺量等因素,对掺合料混凝土碳化规律进行了研究.结果表明:低水胶比是保证掺合料混凝十具有较高抗碳化能力的重要手段之一.掺合料总掺量相同时,掺合料混凝土抗碳化能力从高到低依次为:三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,双掺粉煤灰+矿渣,双掺粉煤灰+硅灰,单掺矿渣,单掺粉煤灰,单掺硅灰.合理双掺粉煤灰+矿渣或三掺粉煤灰+矿渣+硅灰,不仅能使混凝土获得满足要求的抗碳化能力,还可以大大提高水泥取代量.     

一般大气环境下既有混凝土结构的耐久性评定与剩余寿命预测

结构耐久性设计是针对拟建结构而言的,相对于拟建结构,既有结构已转化为现实的空间实体,环境条件也更为明确,这种根本性的转变使得既有结构的可靠性分析和评定具有其自身的特点,原设计采用的分析模型和参数可能不再适用于既有结构的可靠度分析。以混凝土保护层开裂作为耐久性寿命的终结标准,将混凝土立方体抗压强度与混凝土保护层厚度作为耐久性评定参数,结合混凝土结构服役期间的碳化深度与钢筋锈蚀深度的实测数据,研究了一般大气环境中既有混凝土结构的耐久性评定问题,提出了耐久性评定的接受准则,建立了基于可靠度的耐久性评定的实用方法,包括极限状态函数、剩余寿命评定表达式以及耐久性评定的分级原则,并通过算例说明了评定过程。该法为一般大气环境下既有混凝土结构的耐久性评定提供了参考。     

复合盐蚀环境下喷射混凝土离子分布规律及氯离子扩散系数

通过分析(干湿循环+复合盐侵蚀)共同作用下普通混凝土、普通喷射混凝土和钢纤维喷射混凝土孔隙液中pH值、Cl-、SO2-4和Ca2+分布情况,研究了喷射混凝土离子分布规律和氯离子扩散系数.结果表明:各混凝土pH值和Ca2+浓度随深度分布规律相似,均为表层最低并随深度增加而升高,且在同一深度随龄期增加而降低;普通混凝土表层Cl-浓度最高且扩散深度最大,钢纤维喷射混凝土的表层Cl-浓度最低和扩散深度最小;SO2-4在各混凝土内部的分布大致分为富集区、过渡区和稳定区三段;表面自由Cl-含量Cs为普通混凝土>普通喷射混凝土>钢纤维喷射混凝土,且随侵蚀龄期的增长而逐渐上升;混凝土的Cl-扩散系数D随侵蚀龄期的增长而降低,符合幂函数变化规律.     

酸雨环境下粉煤灰混凝土抗压强度的灰关联分析

采用实验室模拟酸雨侵蚀试验,研究了酸雨环境下水胶比、粉煤灰掺量、pH值和SO2-4浓度这四个指标对粉煤灰混凝土抗压强度的影响,并用灰关联法分析了各因素对抗压强度的影响程度.结果表明:抗压强度随SO2-4浓度、粉煤灰掺量、水胶比的增大而下降,随pH值的减小而下降.酸雨环境下粉煤灰混凝土的抗压强度会显著降低,SO2-4浓度对其影响最大.     

复合矿物掺合料混凝土力学性能的试验研究

对掺加不同矿物掺合料的混凝土在不同龄期下的力学性能进行了试验研究,研究了掺合料品种和掺量对混凝土力学性能的影响.试验结果表明:矿粉、粉煤灰和硅灰等矿物掺合料的掺人对混凝土性能有一定的影响,但其作用未必为正效应.在单掺情况下,矿渣和硅灰能有效地提高拌合物的黏聚性,从而改善混凝土强度,但对拌合物流动性有一定影响;掺加粉煤灰能有效提高混凝土的流动性,但产生泌水对拌合物匀质性有不良影响,而且由于粉煤灰的火山灰反应在常温下进行比较缓慢,因此混凝土早期强度较低.在双掺及三掺的情况下,复合矿物掺合料在混凝土中可发生火山灰复合效应、微集料复合效应等交互作用,混凝土强度较单掺有较大提高,由此得出复合矿物掺合料为配制优质混凝土的最佳途径.     

混凝土保护层锈胀开裂条件的弹性力学分析

混凝土中钢筋锈蚀是混凝土结构耐久性研究的重要内容,研究混凝土中的钢筋锈蚀,并建立混凝土保护层锈胀开裂时钢筋锈蚀量估计模型,是分析现有结构性能退化及耐久性评估的关键工作,对于准确预测结构的使用寿命与剩余寿命具有十分重要的意义.采用弹性力学分析方法,对混凝土保护层锈胀开裂全过程进行了建模,借助一些合理的假设,得到了混凝土保护层锈胀开裂条件的理论计算公式,该公式不仅可以应用普通混凝土结构,也可应用于其他类型混凝土结构.最后并对公式进行了验证,表明理论计算公式具有较好的实用性.     

基于双剪统一强度理论的FRP约束混凝土的承载力

外包纤维复合材料(FRP)约束混凝土,可以有效的提高混凝土的承载力和延性.本文系统总结了几种较为典型的FRP约束混凝土承载力的计算方法,通过对已有大量试验研究结果的分析,指出FRP约束混凝土的性能主要取决于FRP对混凝土的约束效果.根据双剪统一强度理论和静力平衡条件,建立了FRP约束混凝土的承载力的计算模型.该模型反映双向FRP约束混凝土的特点,主要考虑了约束效应系数、非约束混凝土的强度以及FRP材料的性能等因素对约束混凝土承载力的影响.模型计算结果与试验数据吻合较好.     

混凝土冻融损伤特性分析及寿命预测

通过对混凝土冻融损伤特性的分析,混凝土冻融破坏可以用与疲劳问题相类似的方法来分析.混凝土材料特性的离散性.导致在给定损伤量状态下的冻融循环次数是一个随机变量,分析发现它较好地服从三参数Weibull分布.基于三参数Weibull分布模型,在已有试验数据的基础上,建立了冻融环境下混凝土损伤量与冻融循环次数的概率关系曲线,并回归得到不同保证率下冻融循环累积损伤模型.为冻融环境下混凝土寿命预测以及健康诊断提供了参考依据.     

设计用随机地震动模型与参数的改进

在地震平稳过滤有色噪声模型基础上，基于“二态Ｍａｒｋｏｖ”跨越假定完善了模型参数的确定方法，建立了地震动随机模型与抗震设计规范ＧＢＪ１１－８９联系，具体确定了模型参数（平稳持时Ｔｄ，谱强度因子Ｓ０和非平稳强度函数ｆ（ｔ）与三水准烈度（小震、中震和大震）、场地类别、近远震的定量关系，为工程结构的概率抗震设计提供了初步可用的输入地震动模型与荷载标准。     

抗震结构模糊随机动力可靠性分析

本文对在考虑地震烈度和场地土分类的模糊性的基础上所建立的含模糊参数的地震地面运动随机过程模型,采用分步等效线性化及状态方程法,求出了结构模糊随机变形和能量反应的统计矩;基于单参数(变形或能量)及双参数(变形和能量)的模糊破坏准则,分析了抗震结构的模糊随机动力可靠性。最后给出了两个自由度结构的数值算例,表明双参数准则更为合理和安全。