温度梯度冻土蠕变变形规律和非均质特征

采用K₀DCGF（K₀固结—保持荷载冻结—形成温度梯度—再试验）方法,开展不同温度梯度冻结饱和黏土三轴蠕变试验,研究冻土蠕变变形规律和温度梯度诱导的冻土非均质特征。结果表明：K₀DCGF模式中温度梯度冻结饱和黏土蠕变曲线由瞬时蠕变、衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变4个阶段组成;温度梯度冻土径向蠕变速率小于轴向蠕变速率;温度梯度冻土最小轴向蠕变速率与蠕变应力之间满足指数函数关系,而长期强度极限与蠕变破坏时间之间则满足对数函数关系;梯度温度冻结过程中的水分场重分布和试验后冻土变形的非均匀分布是K₀DCGF蠕变试验中“温度梯度诱导的冻土非均质性”的重要体现;蠕变试验后温度梯度冻土冷端含水量最高,密实度最大;蠕变试验后温度梯度冻土宏观径向变形/试样高度沿试样高度方向分布随蠕变应力增加由先增加后降低规律逐步演化为持续增加规律,这一现象与冻土初始瞬时蠕变速率密切相关。     

考虑多尺度非均质性的混凝土传输性能预测模型

以混凝土中离子传输性能的预测为例,基于微观到宏观的代表体积单元,分析了多尺度非均质性对传输性能预测的影响,建立了混凝土多尺度传输性能预测模型.相较于传统多尺度模型,本模型在微观尺度上考虑了随水泥水化程度变化的物质组成与净浆层级离子扩散系数的关系,在细观和宏观尺度上分析了粗细骨料界面过渡区、不规则骨料形状和多离子耦合效应对混凝土层级传输性能的影响.选取氯离子扩散系数、侵蚀深度为验证指标,通过对比各尺度下的模型预测值和试验值,验证了多尺度模型的可靠性.基于此模型,各尺度下的物质传输规律可得到深入探讨和高效印证.本研究也为离子、水分、气体等物质在混凝土中的传输性能预测提供了一个新的多尺度研究框架.     

沥青混合料高温蠕变变形行为及机理

采用3种级配沥青混合料,在不同温度条件和应力水平下进行静态蠕变试验,根据应力应变关系得到了稳态蠕变速率,讨论了温度和荷载应力对沥青混合料稳态蠕变速率的影响,并通过稳态蠕变速率与温度、应力水平的量化关系获得了应力指数和蠕变激活能,并分析了沥青混合料的蠕变行为与机理.研究表明:虽然3种沥青混合料的稳态蠕变速率均随温度和应力水平的提高而逐渐增大,但它们的应力指数相差不大,均小于3,属于矿料界面位错机理控制的扩散蠕变;沥青混合料蠕变激活能与车辙动稳定度相关性较好,可以反映该混合料的高温稳定性,其中中型级配AC-16沥青混合料的蠕变激活能最高;公称粒径大小不是影响沥青混合料高温性能的决定性因素.     

非固化橡胶沥青防水涂料蠕变性能测试

采用静态蠕变和应力松弛试验对非固化橡胶沥青防水涂料的蠕变性能进行了测试,分析了静态蠕变行为,并对蠕变机理进行了初步的探讨.结果表明,温度越高,非固化橡胶沥青防水涂料蠕变变形越显著,其蠕变变形为普弹蠕变、高弹蠕变和黏流蠕变三者的总和.     

非均质性对砂岩试样宏细观破坏特征影响研究

砂岩的细观非均质性是造成应力–应变曲线及破坏特征差异性的本质原因。为探究非均质砂岩的宏细观破坏特征,采用X射线衍射(XRD)精细表征砂岩的矿物成分和含量,通过Fish语言构建矿物、节理力学参数正态分布的UDEC-Tri非均质模型,提出非均质岩样的损伤判别指标,研究了矿物颗粒弹性模量、矿物颗粒空间分布及节理黏聚力的非均质性对岩样宏观破坏及细观损伤的影响规律。结果表明：矿物弹性模量的非均质度(Cvb)增大,岩样应力–应变曲线的非线性特征增强,切线模量和抗压强度呈线性降低趋势,宏观破坏形式从剪切破坏向劈裂破坏转变。另外,Cvb值增大导致更多相邻矿物颗粒屈服不同步,张拉裂纹占比增加,岩样起裂应力与损伤应力降低。Cvb值相同时,矿物颗粒空间分布导致相邻颗粒之间出现力学参数“薄弱接触面”,与宏观裂缝扩展路径的一致性较好,是低强度岩样破裂特征离散性的根本原因;相比矿物Cvb,节理非均质度(Cvj)对岩样力学性质的弱化作用更显著。随着Cvj的增大,岩样张拉裂纹长度逐渐增加直至超过剪切裂纹,小尺度裂纹占比增大,其破裂模式从“单斜面剪切破坏”转变为“X状共轭斜面剪切破坏”。研究结果解释了同一产地、尺寸砂岩...     

基于蠕变试验的橡胶沥青混凝土粘弹性分析

采用橡胶沥青混凝土小梁,在MTS810材料试验机上进行弯曲蠕变试验。通过对弯曲蠕变试验及其粘弹性进行分析可知,橡胶沥青混凝土的蠕变柔量较低,随着应力水平的增加,蠕变应变速率增长缓慢,具有较好的抵抗荷载变形能力。     

基于Weibull分布的非均质地层物性参数随机模型

地质信息及其表征具有随机不确定性和模糊不确定性,而土体物理力学参数之间又存在着固有的互相关性。通过对地层的已知孔隙率参数进行统计分析,利用Weibull分布模拟孔隙率的空间分布非均质特性,并结合随机中点位移法,模拟非均质地层孔隙结构的空间分布规律,建立了孔隙率的空间分布预测模型。研究建立了地质变量的空间函数关系,结合土性参数之间的相关性,以孔隙率为基本量形成二维地质剖面和三维数字地层,构造面向目标的非均质地层地质模型,探讨了非均质地层物性参数的时空分布特征及其有效描述,对地层局部地质信息的变异和随机性进行精细化描述和预测。     

基于FDEM-flow方法研究非均质性对水力压裂的影响

用FDEM-flow方法作为工具,研究材料的均质度、空间排列对水力压裂的影响。研究表明,随着注入水压的增大,圆孔周界的最大主应力增大,增大到一定值,产生裂隙,裂隙主要由受拉破坏产生。裂隙穿过的区域出现拉应力释放,裂隙端部的应力集中区随裂隙的扩展而向外移动。均质度系数较小时,分叉裂隙较多,裂隙扩展路径不平整,并呈现出非对称性;均质度系数增大,分叉裂隙减少,裂隙扩展路径越平直,呈现的对称性越明显。起裂压力也随均质度系数的增大而增大并趋于稳定。材料的空间排列不同,其起裂位置、扩展形态均有较大的差别,起裂压力也随之波动。     

预应力混凝土桁式组合拱桥徐变效应的计算机仿真分析

本文介绍了几种徐变计算理论,并结合工程实践,应用有限单元法对预应力混凝土桁式组合拱桥徐变效应进行了计算机仿真分析,得出了一些结论,供工程人员参考。     

沥青路面多尺度结构的荷载响应分析

为了从材料细观结构角度研究沥青路面结构的荷载响应,采用离散元方法,建立了柔性基层沥青路面典型结构模型,并进行了竖向荷载作用下沥青混凝土层应力和应变的计算,通过与经典路面响应程序计算结果的比较,验证了路面结构离散元模型和离散元计算方法的正确性.以验证过的路面结构模型为基础,采用较小的细观尺度描述了沥青混凝土结构层底部位置处粗集料、沥青砂浆和空隙的分布和体积大小,从而建立了路面结构的多尺度模型,并计算了荷载作用下多尺度模型的响应.结果表明,荷载引起的路面结构应力和应变在沥青混凝土内呈现显著的不均匀分布特征;粗集料与砂浆接触处的应力明显高于沥青砂浆内部的应力,两者的比值随着沥青砂浆模量的降低而增大;考虑材料细观结构后,粗集料与砂浆接触处的荷载响应明显高于宏观路面结构响应,而沥青砂浆内部的荷载应力小于不考虑细观结构时的宏观路面结构应力.     

沥青混凝土不均匀性的分析与控制

根据沥青混凝土路面不均匀性的实际问题,分析沥青面层不均匀性而产生多种早期破坏现象的原因,提出解决沥青混凝土路面不均匀性的措施,主要有:碎石由大碎石场按工程需要配置和生产;碎石进场后要重新筛分等。实践证明,这些措施对沥青路面的设计、施工和管理具有特别重要的意义。     

多碎石沥青混凝土路用性能的研究

研究了掺与未掺木质素纤维的多碎石沥青混凝土的路用性能，其中包括马歇尔稳定度，水稳定性，低温抗裂性，高温稳定度，疲劳耐久性和抗 滑性能，并与密级配沥青混凝土进行了对比，结果表明，多碎石沥青混凝土是一种性能优良的沥青混和料。     

废橡胶作为弹性沥青混凝土路面材料的实验研究

提出了用经过切碎等工艺处理后的大小为2～3mm的颗粒状废橡胶作为弹性沥青混凝土路面材料组分的方法．室内实验结果表明：掺有废橡胶的沥青混凝土其沥青用量减小，弹性增加，耐水性、抗飞散剥离和抗滑等性能均得到改善；当废橡胶掺量达到9．4％(质量分数)时，沥青混凝土具有明显的防路面冻结性能；在实际工程中，预计掺入2％～3％左右的废橡胶就可使沥青混凝土具有明显的弹性和防路面冻结性能。     

长期荷载作用下水泥乳化沥青砂浆的徐变特性

连续测试了加载3a的水泥乳化沥青砂浆(CA砂浆)徐变,分析了应力水平对其徐变和徐变度的影响以及徐变后CA砂浆的力学性能与孔结构.结果表明:CA砂浆徐变速度远大于普通混凝土,应力水平为0.5时CA砂浆10d的徐变速度为普通混凝土的3~4倍,且徐变度是普通混凝土的几十倍;应力水平对CA砂浆的徐变有严重影响,在低应力水平下,徐变在300d后几乎不再增长,而高应力水平下,徐变在后期仍增加明显;徐变后的CA砂浆强度有所提高;Ⅱ型CA砂浆变形能力有明显退化,Ⅱ型CA砂浆的长期承载力仅为其抗压强度的40%左右;徐变使CA砂浆孔结构发生变化,应力水平对孔结构演化有较大影响,这可能与长期荷载作用下沥青黏性流动、界面滑移和水的迁移等有关.     

钢筋混凝土压杆徐变稳定性分析的有限元法

应用混凝土线性徐变理论的龄期调整弹性模量法,探讨了钢筋混凝土压杆徐变稳定性分析的静力法和有限元法.通过虚功方程导出了这种压杆徐变稳定性分析的单元刚度方程,并利用所研制的相应程序作了算例考核.     

混凝土受压徐变的计算

本文在部分试验数据的基础上,参考国内外现有的徐变计算模型,提出了以混凝土强度为主要影响因素的混凝土受压徐变计算公式。     

混凝土受压徐变的计算

本文在部分试验数据的基础上,参考国内外现有的徐变计算模型,提出了以混凝土强度为主要影响因素的混凝土受压徐变计算公式.