人工骨料全级配大坝混凝土的拉压力学性能

用大尺寸试件试验研究了全级配大坝混凝土在单轴拉伸与压缩荷载下的力学性能，并研究了龄期对混凝土性能的影响，给出了单轴拉伸和压缩的应力-应变全曲线及相对拉应力与相对裂缝宽度曲线。试验发现，龄期增加，混凝土的强度、弹性模量及断裂能提高，龄期对极限应变和最大裂缝宽度的影响不明显。双曲线方程可以用于表述混凝土强度、弹性模量及断裂能等力学参数与龄期的关系。     

玄武岩纤维提升水泥土抗拉性能的试验研究

为研究玄武岩纤维对水泥土抗拉力学性能的影响,选取不同长度、直径及掺量的玄武岩纤维掺入水泥土,通过开展单轴拉伸试验、无侧限抗压强度试验和扫描电镜试验,并采用正交试验极差法,分析了玄武岩纤维对水泥土的应力-应变曲线、抗拉强度、拉压强度比和破坏形态的影响规律和微观作用机理。结果表明:玄武岩纤维水泥土的单轴抗拉试验应力-应变曲线可分为弹性变形、破坏、残余强度和稳定4个阶段;纤维变量对抗拉性能影响大小依次顺序为长度、掺量、直径;玄武岩纤维长度9 mm和掺量1.5%为玄武岩纤维的最优单掺参数。玄武岩纤维水泥土的拉压比较未掺入纤维的水泥土的拉压比高,但纤维种类和掺量等对纤维水泥土的拉压比影响较大;三维随机网状分布的玄武岩纤维可提升水泥土的抗拉强度和韧性。     

不同温度下掺玄武岩纤维水工沥青混凝土劈裂试验研究

【目的】为了解温度和纤维掺量对水工沥青混凝土抗裂性能的影响，【方法】采用长度6 mm的玄武岩纤维，开展了0℃、5℃、10℃下的掺纤维沥青混凝土巴西劈裂试验，并利用数字图像相关技术(DIC)对试样表面变形进行测量。【结果】结果显示：试验加载初期，试样的水平向变形不明显，当达到峰值荷载后，试样在上下压条之间的直线上出现明显的水平向应变，与裂缝扩展路径相对应，且掺入纤维增加了裂缝扩展路径的曲折程度；相同温度下，沥青混凝土的劈裂抗拉强度随纤维掺量的增加呈先增大后减小的变化趋势，0℃时，掺量0.8%对应的劈裂抗拉强度最大，5℃和10℃时，掺量0.6%对应的劈裂抗拉强度最大；在0℃的低温条件下，掺入0.2%的纤维可提高沥青混凝土的破坏拉伸应变，然而，当温度升高到5℃和10℃时，沥青混凝土的破坏拉伸应变随纤维掺量的增加呈先减小再增大的变化趋势；沥青混凝土断裂能随纤维掺量变化规律同样受温度影响，0℃和10℃时，断裂能随纤维掺量增加而增大，且掺量为0.6%～0.8%时，断裂能最大，但5℃时，断裂能随纤维掺量变化不明显。【结论】结果表明：在不同温度下，掺玄武岩纤维沥青混凝土抗裂性能随纤维掺量的变化规律是不...     

高延性混凝土轴心抗拉试验研究

近年来增大混凝土的变形,改善混凝土的脆性,越来越引起国内外学者的重视。通过在混凝土中添加纤维,使混凝土在轴心受拉过程中呈现多裂缝开展的破坏形态,以增大混凝土的变形的目的。试验结果表明:纤维体积掺量为2%时的混凝土抗拉强度比普通混凝土提高了173%,极限拉伸应变是普通混凝土的24倍,应力应变全曲线也表现出良好的"应变硬化"现象。     

纤维混掺超高性能混凝土抗冲磨与拉伸性能研究

为明确钢纤维-聚丙烯(PP)/聚乙烯醇(PVA)纤维混掺对超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)抗冲磨和拉伸性能的影响,本文通过PP/PVA纤维与钢纤维混掺、长短PVA纤维混掺等方式,研究了UHPC抗冲磨性能,阐明了纤维混掺提升UHPC抗冲磨强度的作用机制;研究了不同掺量PVA纤维与钢纤维混掺对UHPC拉伸性能的影响,测试了UHPC拉伸应力-应变曲线,分析了纤维混掺对UHPC拉伸断裂能的影响。结果表明：在1.0%钢纤维的基础上添加0.2%~1.0%的PP/PVA纤维,能进一步提高UHPC的抗冲磨强度;纤维掺量相同时,钢-PP纤维混掺UHPC的抗冲磨性能整体上略优于钢纤维UHPC、钢-PVA纤维混掺UHPC和长短PVA纤维混掺UHPC;长短PVA纤维混掺时,长短纤维体积比为3∶1时UHPC抗冲磨强度最高。钢-PVA纤维混掺UHPC拉伸应力-应变曲线表现为应变软化,钢-PVA纤维混掺UHPC较钢纤维UHPC的抗拉强度略低,钢纤维比钢-PVA混掺纤维能更好地抑制微裂缝的萌生与扩展。     

玄武岩纤维混凝土应力-应变全曲线试验研究

玄武岩纤维是混凝土良好的增强增韧材料,应力－应变全曲线是混凝土最基本的本构关系,是钢筋混凝土结构分析中重要的物理方程。采用单轴压缩试验,进行了玄武岩纤维混凝土单轴受压应力－应变全曲线研究,开展了不同纤维掺量与矿物掺合料种类对各特征点应力－应变关系及全曲线本构参数的影响规律研究。研究表明,玄武岩纤维可提高混凝土的韧性和破坏后的延性,掺入玄武岩纤维后混凝土应力－应变全曲线峰值点、反弯点与临界剪切点处的应力均有所提高,在纤维掺量为０．１０％时最大,各点对应的应变随玄武岩纤维掺量增加而增大,在纤维掺量为０．１２％时最大;当纤维掺量为０．１２％时,玄武岩纤维混凝土应力－应变全曲线上升段本构参数αａ为１．７６,下降段本构参数αｄ为１．７１;掺入粉煤灰会进一步降低玄武岩纤维混凝土的脆性,而磨细矿渣粉则相反。     

PVA纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响

为考察聚乙烯醇(PVA)纤维掺量对水工混凝土抗裂性能的影响,测试了0(基准)、0.1%、0.2%和0.3%等PVA纤维掺量下混凝土的力学、变形和早期抗裂性能。结果表明:0.1%掺量时混凝土坍落度由175 mm下降到80 mm,下降幅度超过了50%;PVA纤维混凝土抗压强度、轴向抗拉强度和抗拉弹性模量略有降低,极限拉伸值变化不明显,与基准组相比,0.1%、0.2%和0.3%掺量时混凝土单位面积上的总开裂面积分别降低了38%、60%和45%;0.1%掺量时干缩率最低,0.2%和0.3%掺量时略有增加。基于上述结果,建议PVA纤维体积掺量为0.1%。     

单轴循环受拉条件下SP-HFRC力学性能试验研究

通过对21个钢－聚丙烯混杂纤维混凝土（ＳＰ－ＨＦＲＣ）试件进行单轴循环受拉试验，研究ＳＰＨＦＲＣ在循环受拉条件下的力学行为变化规律。重点分析混杂纤维体积掺量及长径比对应力－应变全曲线、累积塑性应变、刚度退化、应力退化的影响。结果表明:混杂纤维具有逐级阻裂作用使得ＳＰＨＦＲＣ试件呈现明显延性破坏特征；应力－应变全曲线卸载点应变与塑性应变呈线性关系；ＳＰ－ＨＦＲＣ刚度退化过程随钢纤维体积掺量和长径比增加而减缓，受聚丙烯纤维体积掺量的影响不明显；纤维对应力退化率的影响不明显。在试验结果和相关文献试验数据的基础上，建立了ＳＰ－ＨＦＲＣ单轴循环受拉应力－应变全曲线方程，可用于结构非线性和滞回性能等的分析。     

高韧性纤维增强水泥基复合材料的抗拉性能

本文通过对不同水灰比和粉煤灰掺量的6个配比的聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料单轴拉伸试验,研究了各配比试件的应力-应变关系及抗拉特征参数.试件采用150mm×75mm×15mm的长方形试块.至位移控制的拉伸试验机上进行拉伸试验,测定应力-应变完整曲线.试验结果表明,高韧性纤维增强水泥基复合材料在拉伸荷载下应力-应变关系可分为弹性上升阶段、应变硬化阶段和应变软化阶段.在所选取的材料及配比范围内,在单轴拉伸荷载下均能实现应变硬化与多重开裂,极限拉应变的最大值可达1.7%,最小和最大临界裂纹宽度分别为26μm和90μm.     

渗透结晶材料对水工混凝土性能影响的试验研究

针对不同渗透结晶掺量的水工混凝土开展性能试验研究,分析渗透结晶掺量对水工混凝土抗压强度、抗拉强度、压拉弹性模量、极限拉应变值、渗水高度、冻融质量损失率、相对动弹模等性能参数的影响规律。结果显示：渗透结晶对水工混凝土性能有显著改善作用;渗透结晶掺量在1.2%时,水工混凝土抗压强度、抗拉强度、压拉弹性模量的增幅达到最大;渗透结晶掺量在0.6%时,水工混凝土极限拉应变值的增幅达到最大;渗透结晶掺量在0%～1.2%范围内增大时,混凝土渗水高度、质量损失率有不同程度的降低,相对动弹模有不同程度的提升。研究成果可为渗透结晶型水工混凝土配合比设计及工程应用提供参考。     

In the Central Committee of the Communist Party of the Soviet Union and the Council of Ministers of the USSR

Power Technology and Engineering -     

分流对弯道水流紊动强度影响的试验研究

采用先进的三维超声波多普勒流速仪（ADV）对不同分流比情况下弯道水流紊动特性进行了系统的试验研究。根据试验数据,探讨了不同分流比工况下弯道水流的紊动机理,分析了其紊动特性,同时对紊动强度分布特点进行了比较。     

前置掺气坎坡度对阶梯溢洪道掺气水流影响的数值模拟

为研究复杂边界条件下气液两相界面的流动及混掺现象对工程建设的影响,结合某大型水电站的溢洪道,利用RNG k-ε模型对其进行三维流场模拟,采用有限体积法离散控制方程,并用GMRES算法进行压力求解,对前置掺气坎式阶梯溢洪道和传统阶梯溢洪道泄流壁面上的高速掺气水流进行数值模拟。结果表明:随着掺气坎坡度的增加,其掺气空腔及掺气浓度均有所增大,随着水流下泄掺气浓度沿程降低,达到一定距离后趋于稳定,掺气浓度值达到了减免空蚀破坏的要求;与传统阶梯溢洪道的模拟结果进行对比可知,增设前置掺气坎后,既可以增加前几级阶梯的掺气浓度使水流提前达到水气平衡,也没有降低阶梯式溢洪道的消能率,为解决传统阶梯溢洪道中出现的工程难题提供了一种新思路。