持续荷载作用下疲劳损伤混凝土梁的变形性能分析

为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损梁,疲劳损伤梁受拉区混凝土最大裂缝宽度、受压区混凝土总应变和总挠度更大,且在堆载作用下的发展速率更快,随着疲劳损伤程度的增大,各指标也有增大的趋势;疲劳作用促进了混凝土微裂缝的产生和发展,提前并加速了梁徐变变形的发展,导致前期疲劳加载就已产生了部分徐变应变和徐变挠度;基于试验结果建立了疲劳损伤梁受压区混凝土总徐变应变和梁徐变挠度计算模型,发现疲劳循环寿命比为0.025、0.15和0.60时的疲劳残余挠度分别相当于无损梁128、800和1 180 d的徐变挠度。     

冲击荷载下的新浇混凝土损伤特性及强度试验研究

以新浇混凝土养护过程会受到各类工程振动的作用与影响为工程背景,结合静载试验与冲击动载试验,得出冲击荷载影响下新浇混凝土的强度随龄期的变化规律。通过基于Weibull分布的统计损伤模型得出混凝土关于龄期的动态损伤本构模型。采用SHPB压杆装置进行混凝土试件破坏试验,得出在混凝土不同龄期的冲击动载下,混凝土抗压强度与静载下抗压强度的比值均为2:1左右;随着龄期的增长,混凝土试件受冲击破坏的破碎程度越来越小。采用SHPB压杆装置对不同龄期的混凝土做加载损伤试验,得出了冲击荷载下混凝土最薄弱龄期区段及其强度降低率达到峰值的龄期。     

商品混凝土早龄期抗压强度的试验研究

通过对183块商品混凝土立方体试块在5个早龄期（3d、7d、14d、28d、60d）的抗压试验，拟合出了标准养护条件下不同龄期商品混凝土立方体强度计算公式，该公式的计算结果与实测结果吻合较好．可以应用到早龄期商品混凝土强度的推算。     

持续荷载下CFRP-混凝土界面黏结性能试验与分析

为研究持续荷载对CFRP(碳纤维增强复合材料)-混凝土界面粘结性能的影响,首先通过3组双面剪切试件确定了界面极限剥离荷载P_u,然后进行了4种荷载水平下持载时间分别为5、10、15、30、60、90 d共24组双剪试验.结果表明:经过持续荷载作用,与界面峰值剪应力τ_(max)相应的界面滑移s0有所减小,减小幅度与荷载持续时间和荷载大小无明显相关,荷载作用90 d后,s0降低50%左右;当持续荷载大于0.5Pu时,靠近加载端15 mm范围内的界面峰值剪应力τ_(max)随荷载大小和持载时间的增加而降低,此范围以外τ_(max)未发生明显改变,基于试验数据,给出了持续荷载作用下界面的粘结滑移本构模型,对试件的破坏试验表明,在粘结长度大于有效粘结长度时,持续荷载的作用对界面的极限剥离荷载没有明显影响,但会降低剥离过程中界面首次出现剥离的荷载P_(db),在0.5P_u、0.7P_u、0.9P_u持续作用90 d后,P_(db)分别降低了42%、54%、66%.     

井壁混凝土在早期荷载作用下的损伤劣化研究

在井壁施工期间,随着井筒穿越冲积层厚度的增加,井壁混凝土所受到的冻结应力、自重应力等各种早龄期荷载也随之增加.这些荷载极可能对早龄期混凝土产生不利影响.现通过空间轴对称问题的弹性力学解答得到施工期间井壁混凝土所受早期荷载的具体数值,并以此为基础自行设计应力加载装置以及尽量符合现实施工条件的试验方案.结果表明,这些早期荷载可混凝土内部缺陷增加,在一定程度上可使井壁混凝土微结构产生损伤,可能降低抗化学侵蚀能力.当荷载控制在一定比例下,这种损伤对结构安全性影响不大.     

HJC和K&C混凝土模型在爆炸荷载作用下的对比研究

在爆炸荷载作用下为比较HJC和K&C混凝土模型分析混凝土力学性能的准确性,基于这两种模型的物态方程参数和强度模型参数对钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的动力响应进行了数值分析.研究结果显示,在爆炸荷载作用下应用K&C混凝土模型分析混凝土力学性能的准确性显著优于HJC模型,因此本研究结果可为爆炸荷载作用下分析混凝土的力学性能提供理论参考.     

考虑混凝土龄期及弹塑性徐变的大体积混凝土温度应力研究

针对目前大体积混凝土工程上常用的混凝土徐变度是考虑了施加荷载时混凝土龄期的粘弹性模犁,在较大的变温荷载作用下计算的温度应力往往过大,与实际不符.将常用的混凝土弹性徐变模型推广为弹塑性徐变模型,建议在弹性徐变模型的基础上串联一个混凝土强度参数及粘滞系数随龄期增长的Bingham元件来考虑混凝土的塑性流变,推导了弹塑性徐变温度应力仿真分析的隐式和显式算法公式,并研制了相关的程序.工程实例仿真分析表明,作者建议的考虑混凝土龄期的弹塑性徐变模型是可行的,其计算的温度应力较弹性徐变模型的计算值更符合实际.     

冲击荷载作用下混凝土抗压强度的细观力学数值模拟

为研究混凝土在冲击荷载作用下的细观破坏机制,将混凝土视为由骨料、水泥砂浆及二者间的黏结带所构成的三相复合材料,根据瓦拉文公式确定代表骨料的颗粒数,采用蒙特卡罗方法生成随机骨料模型.采用双折线损伤模型描述混凝土细观单元的损伤退化.利用非线性有限元方法对湿筛混凝土立方体小试件和全级配混凝土立方体大试件在冲击荷载作用下的细观破坏机制进行数值模拟,给出了试件的应力-应变曲线和动态抗压强度.研究结果表明,数值模拟所得的结果与实验结果表现出较好的一致性.     

基于LHS的混凝土时效不确定性模拟研究

采用拉丁超立方抽样(LHS)对多种混凝土时效模式的不确定性进行了模拟研究.首先总结了已有的混凝土时效模式不确定性的研究,比较了常用的三种混凝土时效模式的不确定性.然后介绍了不确定性分析的LHS模拟方法.最后采用LHS模拟了给定条件的混凝土时效计算模式、混凝土材料和外部环境的不确定性,并对不同混凝土时效模式的模拟结果进行了比较.研究结果表明:在对混凝土结构的收缩不确定性预测时,采用B3模式较好;在对混凝土结构的徐变不确定性预测时,采用CEB-FIP90模式较好.     

砼准长期抗压强度代替长期抗压强度试验探讨

在对不同级别荷栽持续作用下砼的徐变演化过程试验研究的基础上，提出了“误差足够小”的“准长期峰值荷栽”的概念．通过误差分析，探讨了“砼准长期抗压强度”代替“砼长期抗压强度”短期试验法的可行性．     

长期荷载对钢管混凝土受压构件强度影响的实验研究

本文主要根据实验结果,获得钢管混凝土受压构件的徐变规律和徐变量,以及徐变后构件的承载力.结果表明长期荷载对钢管混凝土受压构件的强度承载力并无影响.     

再生砼抗压强度的试验研究

研究不同再生粗骨料取代率混凝土棱柱体轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系,在掺入减水剂与不掺减水剂两种配合比下再生粗骨料的取代率分别为0、30%、50%和100%。试验结果表明,再生混凝土轴心抗压强度比相同条件下的普通混凝土轴心抗压强度偏小,且随着再生粗骨料取代率的增加而减小。     

含粗骨料的超高性能混凝土抗压强度的影响因素

使用普通原材料和高性能减水剂成功制备出抗压强度值超过130 MPa的超高性能混凝土,并试验研究了其抗压强度的影响因素.包括水胶比、粗骨料的颗粒粒径、细骨料的细度模数、胶凝材料的掺量、矿物掺合料和钢纤维.结果显示,各因素均对超高性能混凝土的抗压强度有一定影响,尤其是水胶比和矿物掺合料影响显著.当水胶比介于0.21和0.24之间时,超高性能混凝土的抗压强度随着水胶比的增大而降低,但水胶比为0.16的超高性能混凝土抗压强度值反而低于水胶比为0.18的混凝土的抗压强度.硅灰、粉煤灰和矿粉以1∶2∶1的质量比混掺使用最有利于提高超高性能混凝土的抗压强度,28 d龄期时抗压强度值达到138 MPa.     

含水率对再生混凝抗压强度影响研究

为了研究不同含水率状态下富含砖粒再生混凝土的抗压性能,制作了72块强度等级分别为RC20、RC25、RC30富含砖粒再生混凝土立方体试块标准养护28d后将其移入干燥箱中进行干燥处理。将干燥后的立方体试块分别放入清水中浸泡4、12、24、48、72、168、336 h后测量其含水率,并进行单轴抗压力学性能试验。建立再生混凝土强度随其含水率变化的计算模型。研究结果表明:富含砖粒再生混凝土抗压强度随含水率增加而降低,对RC20、RC25、RC30来说,饱和富含砖粒再生混凝土的立方体抗压强度较干燥状态分别降低了33.3%、16.9%、36.9%。     

基于GA-BP的混凝土抗压强度预测研究

研究如何利用BP神经网络建立多因子混凝土抗压强度BP预测模型。针对BP网络收敛速度慢和难以获得全局最优的缺点,提出利用遗传算法优化BP神经网络初始权值和阈值,建立混合GA-BP预测模型。模型以每立方混凝土中水泥、高炉矿渣粉、粉煤灰、水、减水剂、粗集料和细集料的含量以及置放天数作为输入参数,混凝土抗压强度值作为输出参数。...     

橡胶集料塑性混凝土的抗压强度特性

采用橡胶集料等质量取代砂的方法,通过均匀试验设计,研究了多种因素影响下的橡胶集料塑性混凝土的抗压强度特性。对试验结果进行二次响应曲面回归分析,得出橡胶集料塑性混凝土抗压强度及弹性模量的回归方程;通过对几种橡胶集料塑性混凝土抗压强度尺寸效应试验结果的分析,探讨了橡胶集料塑性混凝土在自然养护条件下抗压强度的尺寸效应规律。结果表明:橡胶集料掺量、水泥掺量、减水剂掺量及水胶比与橡胶集料塑性混凝土强度及弹性模量之间存在明显的回归关系,且橡胶集料掺量与强度及弹性模量之间是负相关关系;得到了自然养护条件下橡胶集料塑性混凝土立方体边长与强度换算系数及标准棱柱体与标准立方体抗压强度的换算系数。     

高温后长龄期在役混凝土抗压强度研究及微观分析

为了研究高温后长龄期在役混凝土损伤及微观变化特征,通过对龄期在20年以上的钢筋混凝土结构取样,进行在役混凝土高温试验,提出高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律,建立在役混凝土残余抗压强度与不同温度之间的拟合回归公式,利用热重（T G ）及扫描电镜观察,分析了高温后在役混凝土物相及微观形貌随受火温度的变化情况。研究结果表明：高温后在役混凝土残余抗压强度变化规律与实验室新浇筑混凝土类似,相比而言,当受火温度 T≤300℃时,在役混凝土相对残余抗压强度略低;当 T＞700℃时,在役混凝土相对残余抗压强度较高,所得结论可为实际工程中长龄期在役混凝土结构高温后的损伤评估提供参考依据。     

含水量对混凝土抗压强度影响的试验研究

为了探究混凝土结构物浸水后含水量对其强度影响,通过试验得到了混凝土试件含水量随浸水时间以及混凝土强度等级的变化规律,分析了含水量对混凝土抗压强度的影响.结果表明:混凝土含水量随着浸水时间的增加而增大;标号低的混凝土结构内部更容易吸水;随着混凝土含水量的增大其抗压强度降低.