工程教育认证背景下结构力学“金课”设计研究

本文基于工程教育理念,针对结构力学课程特点,分析了结构力学课程对土木工程专业毕业要求的支撑作用,按照“金课”标准对结构力学教学思路进行设计。以力法求解超静定结构的课程内容为例,采用案例教学法、启发式教学法、研讨式教学法等多种方法,从工程实例引入超静定结构,讨论力法求解的具体思路和步骤,并应用于解决郑州奥体中心体育场钢结构工程等问题,实现从解决一般工程问题到解决复杂工程问题的跨越。课程教学取得了良好成效,可为其他工科工程基础类课程教学提供参考。     

预应力钢纤维混凝土梁的挠度试验及数值计算

在试验的基础上，对预应力钢纤维混凝土梁的挠度曲线进行了分析，并且利用有限元分析的方法，用ANSYS软件对预应力钢纤维混凝土梁的变形进行了模拟计算，提出了预应力在ANSYS中的表示方法．从试验结果和模拟结果比较中，论证了模拟方法的可行性，为以后的预应力钢纤维混凝土构件分析工作提供了借鉴经验．     

海水干湿交替区氯离子对混凝土侵入作用的现场检测和分析

为研究海水干湿交替区氯离子对混凝土结构的侵入规律,本文分别对作用时间为4年多和16年多的2个海港码头干湿交替区进行多次现场检测。考虑了混凝土的表层对流区深度,运用Fick第二定律对实测氯离子侵入资料进行拟合,研究了干湿交替区不同高程纯扩散区域的表面氯离子含量和氯离子扩散系数。根据该海区潮汐特征的统计资料计算得到不同高程的海水年浸润时间比例,研究了不同码头海水年浸润时间比例与平均表面氯离子含量和平均扩散系数之间的关系。结果表明,海水年浸润时间比例在0.3～0.5之间时,平均表面氯离子含量和平均氯离子扩散系数都较大,将可能对混凝土结构造成严重的侵蚀。本文引入海水年浸润时间比例,可以将干湿交替条件下的氯离子侵入规律应用到其它海域。     

受压混凝土中硫酸根离子的扩散与损伤机理分析

针对沿海、盐渍土环境下荷载和硫酸盐侵蚀的耦合作用对混凝土结构耐久性造成的损伤,提出了一种受压混凝土中硫酸根离子扩散的数值模型。首先,基于Fick第二定律,考虑应力和混凝土孔隙率之间的关系建立了荷载作用下混凝土内硫酸根离子的理论扩散模型;其次,通过自编程序构建包含水泥砂浆、界面过渡区和天然骨料的混凝土三相随机凸多边形骨料模型,从而实现了受压混凝土中硫酸根离子扩散的细观模拟;最后,通过与受压混凝土在硫酸盐溶液中全浸泡的实验结果对比分析,验证了理论模型和细观模型的有效性。进而对不同水灰比的受压混凝土试件在不同浓度硫酸盐溶液中的离子扩散与损伤过程进行了数值分析,分析结果表明：随着压应力水平的提高,同深度处硫酸根离子浓度逐渐减小;与压应力相比,侵蚀溶液浓度和水灰比对硫酸根离子扩散的影响更加明显;水灰比对压应力抑制离子扩散程度的影响要大于侵蚀溶液浓度;适当减小水灰比更有利于受压状态下的混凝土抵抗硫酸盐侵蚀。     

粮食力学参数的试验研究

利用自行研制的仪器对目前我国部分地区粮食的内摩擦角、对仓壁(混凝土与钢板)摩擦系数、自然安息角等力学参数进行了测试,并通过试验分析了水分含量、颗粒粒径、地区差异性等影响因素.     

半地下双层浅圆仓静态储粮温度场的数值分析

粮食温度是影响储粮安全的最重要因素之一,为揭示半地下双层浅圆仓的储粮温度场分布规律,本文建立了地上浅圆仓和地下仓的粮堆数学分析模型,并通过现场实验结果验证了模型的有效性。以此为基础建立了半地下双层浅圆仓数值模型,分析低温入粮后静态储藏1年期间的粮堆温度场变化规律。结果表明：半地下双层浅圆仓地上层靠近仓壁2 m内的粮温受外界气温影响变化明显,温度范围在10.62～27.37℃,地下层粮温常年处在准低温状态,平均温度不超过地下恒温区温度17℃;入冬时地上层粮堆在距仓壁1～3 m之间会短期形成一个热量聚集区,导致近仓壁处粮堆温差较大,随后外围区温度缓慢降低,形成“热心冷皮”;仓壁的保温隔热措施可有效减小气温对粮温的影响,地上层夏季最高粮温较未做保温的地上浅圆仓低3.86℃左右。研究结果可为半地下双层浅圆仓的推广应用提供技术支持。     

再生混凝土的配合比设计研究综述

混凝土是基础设施建设中使用最广泛的材料,从废弃混凝土中回收再生骨料制作混凝土,可以减少自然资源的消耗以及处理废弃混凝土带来的环境污染问题。本文阐述了再生混凝土配合比传统与人工智能设计方法的研究现状,对研究中使用的具有代表性的方法进行了整理归纳;针对两种方法的特点以及存在的问题进行总结,提出人工智能设计方法具有广阔的发展潜力与研究前景;同时,对基于人工智能的再生混凝土配合比设计方法进行了展望,可为进一步完善和发展再生混凝土配合比设计方法提供参考。     

钢筋混凝土立筒仓动力性能研究现状与展望

对钢筋混凝土立筒仓在理论与试验两方面的研究进展进行了简要回顾,并对立筒群仓动力性能的研究进行了展望,提出应在以下几方面进行重点研究:单仓与群仓动力性能之间的相似关系;实仓动力特性参数的测试研究;立筒群仓抗震设计方法研究.     

氯离子在混凝土中的侵蚀模型及验证

基于Maage模型,通过参数定义对Fick定律的不合理假定进行修正,推导了氯离子在混凝土中侵蚀的多因素修正模型,综合考虑了氯离子扩散系数的时随效应、混凝土的氯离子结合能力和混凝土自身缺陷对侵蚀过程的影响。根据对大量数据的分析试算,给出了模型中参数的取值,并借助已有的试验数据对建立的扩散模型进行了验证,取得了较为满意的验证效果。