基于人工神经网络的混凝土抗压强度预测方法

在给出混凝土等效水灰比和骨料平均浆体厚度计算方法的基础上，采用人工神经网络方法，建立了混凝土28d抗压强度与混凝土等效水灰比、骨料平均浆体厚度和粉煤灰与胶凝材料用量比之间的非线性映射关系．该研究成果可减少混凝土试配次数，节约大量人力、物力和时间，并为高体积稳定性混凝土配合比设计方法的研究进一步奠定了基础．     

脱空缺陷对钢管混凝土拉弯构件性能的影响分析

在合理选用材料本构、单元类型、网格划分和边界条件的基础上,采用有限元分析软件建立了考虑脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件有限元分析模型。在验证模型可靠性的基础上,通过对比分析有无脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件的荷载-变形关系曲线、钢管与混凝土拉力分配、界面接触应力等力学性能指标,明晰了脱空缺陷对钢管混凝土拉弯构件受力性能的影响机理。研究结果表明:球冠形脱空缺陷削弱了钢管对混凝土的约束作用,在构件受拉弯荷载时,混凝土受压区开裂严重因而对构件的抗拉承载力贡献较无脱空构件低;外钢管拉力分配比重较高,所受应力较大,且钢管脱空侧由于缺少混凝土支撑作用从而出现局部屈曲,降低了构件抗拉承载力;构件的抗拉承载力系数随脱空率的增大而减小,但减小幅度趋于平缓;相同脱空率下承载力系数随偏心率增大而降低。     

水泥胶砂流动度预测方法的研究

在给出水泥胶砂名义水灰比和标准砂平均浆体厚度计算方法的基础上，采用人工神经网络方法，建立了水泥胶砂流动度与水泥胶砂名义水灰比、标准砂平均浆体厚度、粉煤灰与胶凝材料用量比之间的非线性映射关系．该关系可用于高效减水剂减水率的测定，同时也可为混凝土坍落度的预测及高体积稳定性混凝土配合比设计方法的研究奠定基础．     

带脱空缺陷的不锈钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究和有限元模拟

球冠形脱空缺陷已被发现存在于钢管混凝土结构横向构件中,该脱空现象对不锈钢管混凝土拉弯构件的力学性能影响尚未明确,因此完成了8个不锈钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括4个带球冠形脱空缺陷不锈钢管混凝土试件和4个无脱空不锈钢管混凝土对比试件。试验参数为脱空率和偏心距,通过对比分析试验结果以明晰上述参数对带球冠形脱空缺陷的不锈钢管混凝土试件在偏拉作用下的力学性能影响规律。试验结果表明:在同一脱空率下,试件的承载力随偏心率的增大而减小;在同一偏心率下,试件的承载力随脱空率的增大而减小;偏心率越大,脱空缺陷对试件承载力系数影响越明显。此外,在合理选择不锈钢管与混凝土本构关系的基础上,建立了带缺陷的不锈钢管混凝土拉弯构件的有限元分析模型,计算结果与试验结果吻合良好。     

中空夹层薄壁钢管混凝土短柱轴压性能研究

进行了9个轴压短柱的试验研究,考察空心率和径厚比对方套圆中空夹层薄壁钢管混凝土轴压短柱力学性能的影响。试验发现中空夹层薄壁钢管混凝土轴压短柱具有较好的延性和较高的承载力。接着对中空夹层薄壁钢管混凝土轴压短柱进行了数值模拟,数值模拟结果与实测结果吻合良好。机理分析表明:外钢管的约束效果主要集中在角部,纵向加劲肋可很好地提高外钢管的承载力。参数分析表明中空夹层薄壁钢管混凝土轴压短柱的承载力随着钢管屈服强度、混凝土强度或径厚比的增大而增大;构件的延性随着空心率的增大而增大。最终建议了中空夹层薄壁钢管混凝土轴压短柱承载力的简化计算公式。     

带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土构件拉弯试验和承载力计算方法研究

为研究球冠性脱空缺陷对钢管混凝土拉弯性能的影响机理,完成了24根钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括16根带球冠形脱空缺陷试件和8根元脱空对比试件,考察了脱空率和偏心率对带球冠形脱空缺陷试件的承载力、拉力-位移关系曲线、弯矩-曲率关系曲线、应变发展的影响规律.试验结果表明:随着脱空率的增大,带脱空缺陷试件的承载力有所降低;随着偏心率的增大,脱空缺陷对钢管混凝土承载力的不利影响趋于显著.建立了带脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件的有限元分析模型,其计算结果和试验结果吻合良好.采用有限元模型对带脱空缺陷构件的工作全过程进行了分析,揭示了脱空缺陷对钢管与混凝土之间相互作用的影响机理,并对脱空率、混凝土强度、钢材强度和含钢率等重要影响因素开展了参数分析,分析结果表明:随着脱空率的增大、钢管混凝土拉弯承载力总体呈线性下降的趋势,降低混凝土强度、提高钢材强度和含钢率对承载力下降幅度的影响并不显著.最后,基于参数分析结果提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的钢管混凝土拉弯承载力简化计算公式.     

带球冠形脱空缺陷的钢管混凝土构件拉弯试验和承载力计算方法研究

为研究球冠性脱空缺陷对钢管混凝土拉弯性能的影响机理,完成了24根钢管混凝土试件在拉弯作用下的试验研究,包括16根带球冠形脱空缺陷试件和8根元脱空对比试件,考察了脱空率和偏心率对带球冠形脱空缺陷试件的承载力、拉力-位移关系曲线、弯矩-曲率关系曲线、应变发展的影响规律.试验结果表明:随着脱空率的增大,带脱空缺陷试件的承载力有所降低;随着偏心率的增大,脱空缺陷对钢管混凝土承载力的不利影响趋于显著.建立了带脱空缺陷的钢管混凝土拉弯构件的有限元分析模型,其计算结果和试验结果吻合良好.采用有限元模型对带脱空缺陷构件的工作全过程进行了分析,揭示了脱空缺陷对钢管与混凝土之间相互作用的影响机理,并对脱空率、混凝土强度、钢材强度和含钢率等重要影响因素开展了参数分析,分析结果表明:随着脱空率的增大、钢管混凝土拉弯承载力总体呈线性下降的趋势,降低混凝土强度、提高钢材强度和含钢率对承载力下降幅度的影响并不显著.最后,基于参数分析结果提出了考虑球冠形脱空缺陷影响的钢管混凝土拉弯承载力简化计算公式.     

混凝土拌和物坍落度预测方法的研究

在给出混凝土名义水灰比和骨料平均浆体厚度计算方法的基础上，采用人工神经网络方法，建立了混凝土拌和物坍落度与混凝土名义水灰比、骨料平均浆体厚度、粉煤灰与胶凝材料用量比之间的非线性映射关系．该研究成果可减少混凝土试配次数，节约大量人力物力，并为高体积稳定性混凝土配合比设计方法的进一步探讨奠定基础．     

板与次梁对无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点抗震性能的影响

通过2个无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点在低周反复荷载下的拟静力试验,重点研究了板和次梁对扁梁柱板边节点的承载力、延性及耗能能力等抗震性能的影响,发现板和次梁能提高无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点的抗震性能。     

钢纤维对无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点抗震性能的影响

通过2个无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点在低周反复荷载下的拟静力试验,研究了节点核心区钢纤维对扁梁柱板边节点的破坏形态、承载力、延性及耗能能力等抗震性能的影响。研究表明钢纤维能改善无粘结部分预应力高强混凝土扁梁柱板边节点的破坏形态,然而,由于节点在柱侧梁端产生塑性铰破坏,在节点核心区掺入钢纤维对延性、承载力和耗能能力提高不明显。