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Luthfi Muhammad MAULUDIN Chahmi OUCIF Timon RABCZUK 《Frontiers of Structural and Civil Engineering》2020,14(3):792
Finite element analysis is developed to simulate the breakage of capsule in capsule-based self-healing concrete. A 2D circular capsule with different core-shell thickness ratios embedded in the mortar matrix is analyzed numerically along with their interfacial transition zone. Zero-thickness cohesive elements are pre-inserted into solid elements to represent potential cracks. This study focuses on the effects of mismatch fracture properties, namely fracture strength and energy, between capsule and mortar matrix into the breakage likelihood of the capsule. The extensive simulations of 2D specimens under uniaxial tension were carried out to investigate the key features on the fracture patterns of the capsule and produce the fracture maps as the results. The developed fracture maps of capsules present a simple but valuable tool to assist the experimentalists in designing appropriate capsule materials for self-healing concrete. 相似文献
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纤维/土界面间的力学作用特性是决定纤维加筋土工程性质的关键因素。为了改善纤维/土界面作用力,开发了一种新型的波形纤维作为加筋材料,并自主设计了一套拉拔试验装置,对单根纤维加筋土开展了多组拉拔试验,定量获得了波形纤维加筋土的拉拔特性及界面剪切强度,通过与传统直线形纤维对比,分析了波形纤维/土界面的力学作用机理,并从理论上探讨了波形纤维的最大临界加筋长度。结果表明:提出的单根纤维拉拔试验方法及设计的试验装置为研究纤维/土界面力学作用提供了有效的途径,试验结果具有较好的可重复性;直线形纤维的拉拔曲线呈典型的单峰特征,拉力达到峰值后迅速减小到残余值并逐渐趋于稳定,而波形纤维的拉拔曲线呈显著的多峰特征,曲线波长与纤维的波长基本一致;通过对比,波形纤维/土界面剪切强度明显高于直线形纤维,强度值提高了178%,极大改善了纤维的加筋效果,此外,波形纤维拉拔曲线各峰值对应的界面剪切强度及残余剪切强度随拉拔位移呈指数递减趋势;利用测得的纤维/土界面剪切强度,结合纤维自身的抗拉强度和一些假设条件,能确定纤维的最大临界加筋长度,对实际工程设计有一定参考意义。 相似文献
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高强混凝土和钢纤维高强混凝土断裂性能试验研究 总被引:8,自引:0,他引:8
通过对C80高强混凝土(HBC)和钢纤维高强混凝土(SFHSC)试件断裂性能的测试,分析两类混凝土断裂性能特性,并通过多指标与普通混凝土比较,总结HSC和SFHSC的断裂性能。 相似文献
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为了进一步优化混凝土界面剂性能,进行了混凝土界面剂配合比及劈拉试验,主要研究参数为:水泥基体系、水灰比、微硅粉、超细粉煤灰及丁苯乳液的影响。结果表明:采用普硅-硫铝-石膏三元体系可以获得较好的早期和后期强度,在满足施工性能的前提下,水灰比越小,界面剂力学性能越好。微硅粉、超细粉煤灰的优选掺量为5%,丁苯乳液的优选掺量为10%,优化的界面剂配合比性能优良,可用于工程实际中。 相似文献
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通过湛江市东海岛建设工程的室内试验,研究了不同水泥掺入比下水泥土的力学特性,获得了水泥土无侧限抗压强度的变化规律,并分析了不同龄期、水泥掺入比对水泥土抗压强度的影响,为工程建设提供参考。 相似文献
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新型AS界面剂对新老混凝土界面粘结性能的影响及机理 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了新型AS界面剂对自然养护条件下新老混凝土界面粘结性能的影响及机理,结果表明,自然养护条件下,与低水灰比水泥净浆处理相比,AS界面剂处理时早期界面粘结强度较低,与未经处理时相当,但未经处理及低水灰比水泥净浆处理时,在较早养护龄期(7 d后)即开始出现强度倒缩;采用AS界面剂处理时,其界面粘结强度的增长与界面剂组分有关,以硅粉为主时,28 d后强度也有所倒缩,以粉煤灰为主时,56 d内强度均持续增长,其原因是由于新老混凝土变形差异过大形成界面剪切应力,导致过早形成的界面粘结结构局部破坏所致,而采用粉煤灰为主的新型AS界面剂处理时,其界面粘结作用则随养护龄期延长而缓慢形成,因而界面粘结强度得以持续增长。 相似文献
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对常州市区浅层Q3al粘性土不固结不排水三轴试验与直剪快剪试验抗剪强度指标粘聚力c、内摩擦角φ值进行了统计分析,建立两者间的相关关系方程,对该地区土工试验人员具有一定指导意义。 相似文献
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界面改性对混凝土路用性能的影响 总被引:2,自引:1,他引:1
研究了混凝土中界面改性对混凝土路用性能的影响,结果表明:硅灰裹石掺掺合料法可使水泥石-集料界面粘结强度大幅度提高,而水泥石结构致密程度则适当降低,从而使混凝土细观结构达到平衡状态,抗折强度比双掺硅灰,粉煤灰的高强度混凝土提高10%左右,脆度系数降低35%,耐磨性提高15%以上。 相似文献
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由于强度是加气混凝土砌块的一个最重要的指标之一,而孔隙率对强度的影响也最为突出,因此,对加气混凝土孔隙率与强度的关系进行了试验研究。以B06级加气混凝土料浆作为基准料浆,通过调整微调水量,改变水胶比,制备试件尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的不同孔隙率混凝土砌块成品,并测定不同水胶比下混凝土的孔隙率和强度值。采用Wisehers提出的孔隙率与强度的理论经验公式,用Ansys分析软件对试验测得的孔隙率与强度试验结果进行拟合,发现该模型能够很好的描述混凝土孔隙率与强度的关系,说明孔隙率和强度的关系符合Wisehers理论经验式。 相似文献
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对FRP加固钢板的界面应力进行了有限元分析,并对胶层弹性模量、FRP厚度以及组合胶层进行了参数研究,结果表明:FRP端部存在应力集中,剪应力和正应力随胶层弹性模量、FRP厚度的增大而变大,采用组合胶层可以改善端部受力状态。 相似文献
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结构混凝土强度评定的探讨 总被引:2,自引:0,他引:2
阐述了混凝土标准养护试件和同条件等效养护试件在工程中的重要意义,建议施工单位的标准养护试件可作为对商品混凝土的质量抽检,把同条件等效养护试件作为评定混凝土强度的标准,从而有利于提高混凝土工程质量,同时能促使企业提高混凝土的性能及各项技术参数。 相似文献
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基于能量耗散理论,对混凝土的受力变形过程、强度本质进行了研究分析,并提出混凝土材料强度的尺度效应律预期形式和今后混凝土强度尺度效应律应当重点研究的内容和方法。 相似文献