锈蚀钢混梁的受弯挠度和裂缝计算

提出钢筋混凝土梁的非线性理论计算模型,考虑钢筋与混凝土之间的黏结滑移和对混凝土裂缝的影响,编制了相应的计算程序.计算不同年限的锈蚀钢筋混凝土受弯荷载下的裂缝和挠度,分析混凝土性能衰退、锈蚀钢筋力学性能以及锈蚀黏结滑移本构对裂缝和挠度的影响.结果表明,混凝土性能衰退对挠度和裂缝宽度的影响不大,锈蚀钢筋力学性能和锈蚀黏结滑移本构对挠度和裂缝宽度的影响较大.当钢筋锈蚀率大于1.5%,梁的挠度和裂缝宽度均随着锈蚀率的提高而增大.引入锈蚀黏结滑移本构影响参数,提出经修正的挠度和裂缝宽度计算公式,修正后的公式计算结果与数值解符合较好.     

混凝土早期性能与后期耐久性相关性研究

对4种不同振捣、养护工况下混凝土试件的早期性能和后期耐久性能进行试验测试,并对混凝土早期性能和后期耐久性能的相关性进行研究。试验研究发现:振捣、养护不当不但会降低混凝土立方体抗压强度,且严重影响混凝土抗渗性;不良施工条件还会大幅度增大氯离子扩散系数,加速混凝土内钢筋锈蚀速率;振捣条件对混凝土结构耐久性的影响很大。研究结果表明:混凝土结构工程质量验收仅考虑混凝土强度指标是不够的,验收过程中同时应考虑混凝土耐久性指标的测试,如混凝土透气性,以保证混凝土结构长期使用性能符合设计与规范要求。     

装配式结构套筒灌浆连接的混凝土结合界面直剪性能试验研究

研究灌浆层厚度、纵向钢筋、配筋率、轴向压力等因素对直剪荷载作用下套筒灌浆连接的混凝土结合界面裂缝开展、破坏形态、直剪剪切强度、裂缝-滑移曲线以及荷载-滑移曲线的影响. 试验结果表明：对于无纵向钢筋试件结合界面,灌浆层厚度为1、10 mm界面的破坏荷载均值分别是灌浆层厚度为20 mm界面的1.69、1.14倍;对于纵向配筋结合界面,配筋率为0.9%、1.8%的试件界面破坏荷载均值分别是无筋试件界面的1.58、1.89倍,且结合界面直剪破坏延性显著提高,但由于未配箍筋,最终破坏形态为混凝土被纵向钢筋劈裂破坏,降低了结合界面的直剪剪切强度和延性;对于施加轴向压力试件,轴向压力为11.6、23.2 MPa的试件界面破坏荷载分别为无轴压试件界面的6.06、7.81倍,在23.2 MPa轴向压力下,破坏模式转化为界面破坏后的现浇部分混凝土本体破坏.     

海洋既有建筑再生骨料及海洋再生混凝土的性能研究

为促进海洋环境中既有建筑混凝土的循环利用,推进建筑行业可持续化进程,在浙江省宁波市与舟山市采集废弃混凝土构件,测试其抗压强度及游离氯离子含量,利用压汞仪分析其孔隙结构。将海洋既有建筑混凝土破碎成再生骨料,测试其物理力学性能及颗粒形态。采用海水与再生骨料制备海洋再生混凝土,测试其抗压强度及劈裂抗拉强度,利用扫描电镜与X射线衍射仪分析其微观形貌及组成。研究结果表明：受局部环境的影响,海洋既有建筑混凝土的宏微观性能具有较大离散性,性能较差的海洋既有建筑混凝土,破碎成的再生骨料品质也较差,主要表现为表观密度较低,吸水率及压碎指标较高。即使再生粗骨料与再生细骨料取代率达到100%,海洋再生混凝土强度等级也可达到C40~C45,由于原材料就地取用率较高,海洋再生混凝土具有潜在的环境效益和经济效益。     

混凝土构件正常使用极限状态的可靠度计算

以混凝土构件混凝土表面出现锈胀裂缝作为混凝土构件的正常使用极限状态 ,建立了混凝土构件在正常使用情况下的极限状态方程 ,应用可靠度程序进行计算 ,讨论了正常使用情况下各个因素对混凝土构件可靠指标的影响     

再生砖混骨料混凝土梁受弯性能

建造于20世纪的老旧房屋拆除垃圾往往含有大量的红砖块。红砖的各项性能与废混凝土有较大区别,但目前建筑固废处理工艺不能较好地分离红砖骨料。为高效合理利用含有大量红砖的再生砖混骨料,对强度等级分别为C25、C30和C35的3根天然骨料混凝土梁和3根再生砖混骨料混凝土梁进行受弯性能试验研究,分析再生砖混骨料混凝土梁相比于同强度的天然骨料混凝土梁在受力过程、破坏特征、变形能力与承载力等方面的差异。试验结果表明：再生砖混骨料混凝土梁在加载至破坏过程中,具有同天然骨料混凝土梁相似的受力阶段,且同样符合平截面假定。但相比同强度的天然骨料混凝土梁,再生砖混骨料混凝土梁极限承载能力略小,在加载过程中梁表面裂缝更易产生与发展,刚度下降更显著,变形更大,且从屈服到破坏产生的变形较小,延性较差。     

再生砖混骨料混凝土柱的小偏心受压性能

通过小偏心受压性能试验对比研究3根的天然骨料混凝土柱和3根同强度全再生砖混骨料混凝土柱,强度分别为C25、C30和C35. 对6根柱进行加载试验,分析再生砖混骨料混凝土柱相比于同强度天然骨料混凝土柱在受力过程、破坏特征、变形能力与承载力等方面的差异. 试验发现,再生砖混骨料混凝土柱在小偏心加载至破坏的过程中,具有与天然骨料混凝土柱相似的3个受力阶段,且符合平截面假定. 与同强度的天然骨料混凝土柱相比,变形较大,但再生砖混骨料混凝土柱的极限承载力略高,原因可能在于两者轴心抗压强度的差异.     

干挂饰面石材抗冻性能试验研究

以目前石材幕墙工程中常用的天然干挂饰面石材为代表,通过试验研究不相同吸水率下的花岗岩、石灰石以及砂岩经过不同的防护处理后,在冻融循环作用下压缩强度以及弯曲强度的变化。试验结果表明进行防护处理可以提升石材的抗冻性能。同时通过开展不同次数的冻融循环试验,对这三类石材的抗冻系数随着冻融循环次数的变化进行对比和分析,绘出了抗冻系数与冻融次数的拟合关系曲线,得到了抗冻系数随冻融循环次数的衰减规律并预测了这三类常用石材冻融破坏的最少冻融次数。     

贻贝粗骨料混凝土的宏微观性能

为了提高贝壳废弃物的消纳量,实现资源循环利用,以贻贝粗骨料替代天然粗骨料,制备了贻贝粗骨料取代率为15%、30%、45%、60%、100%的贻贝粗骨料混凝土,并研究了其宏微观性能.结果表明：贻贝粗骨料中具有较高含量的无机钙,但作为天然粗骨料的替代材料,由于吸水率为2.4%、表观密度为2 402 kg/m³、压碎指标为68.2%,均超出规范要求,贻贝粗骨料物理性能弱于天然粗骨料;随着贻贝粗骨料取代率的提高,贻贝粗骨料混凝土的力学性能降低;贻贝粗骨料与砂浆界面过渡区的缺陷区域是混凝土性能劣化的主要原因;配合比设计得出,当贻贝粗骨料取代率为30%时,可以制备强度等级为C30的贻贝粗骨料混凝土.     

混凝土锈胀时刻钢筋锈蚀率的数值分析方法

基于通用有限元大型程序建立非线性有限元模型,对混凝土构件受钢筋锈胀力作用的情况进行模拟,并在此基础上提出了基于有限元数值分析的混凝土锈胀时刻钢筋锈蚀率的计算方法.对受均匀钢筋锈胀力的混凝土构件进行了数值分析计算,包括混凝土构件角部钢筋锈蚀和中部钢筋锈蚀的情况;基于已有的非均匀钢筋锈蚀模型,对于工程实际情况中更为常见的非均匀钢筋锈胀情况,进行混凝土构件角部和中部钢筋锈蚀的数值模拟;在以往钢筋锈蚀分布情况理论分析结果的基础上,结合锈胀力数值分析的结果,提出了混凝土保护层胀裂时刻非均匀钢筋锈蚀率的计算方法,并给出了计算实例,说明该方法在混凝土结构环境条件和侵蚀状况已知的情况下,可估算混凝土保护层胀裂时刻的钢筋锈蚀率.