基于可靠度分析的再生混凝土材料分项系数

为研究再生混凝土强度变异性对再生混凝土材料分项系数的定量影响,以普通混凝土受弯梁为参照,保持目标可靠指标不变,分别设定再生混凝土的强度均值,标准值和设计值与普通混凝土相同,分析了三种情况下的再生混凝土的材料分项系数和强度设计值的取值。分析结果表明,上述三种情况下,当再生混凝土的强度变异系数大于普通混凝土强度变异系数时,为保证再生混凝土梁受弯时的可靠指标达到现行规范目标可靠指标,其所需配筋率依次降低,所需再生混凝土配合比设计强度依次增加。当再生混凝土的强度变异系数小于等于0.15时,取均值相同时的C30、C40再生混凝土的材料分项系数为1.41和1.35,标准值相同时为1.43和1.41,设计值相同时为1.45和1.41,都可以保证再生混凝土梁的受弯可靠指标达到现行规范的要求。     

不同强度等级混凝土遭受超低温冻融循环作用的受压强度试验研究

通过设计强度等级C40、C50及C60混凝土经历0次、16次和30次温度区间分别为15℃~-120℃和15℃~-190℃的冻融循环作用试验,探讨不同强度等级混凝土超低温冻融循环作用下受压强度变化规律。试验结果表明,不同强度等级混凝土试件上下限温度时加载的破坏形态基本上类似、均大致呈对顶锥状,但其破坏面状况等破坏特征有所不同。经历各种超低温冻融循环作用工况混凝土上、下限温度时的相对受压强度随其含水率增加基本上均呈下降趋势。而随强度等级提高,上限温度时混凝土相对受压强度呈增大态势,但各强度等级混凝土均随冻融循环作用次数的增加呈下降趋势;下限温度时不同超低温温度区间的混凝土相对受压强度虽也基本上有所增大,但增大的原因存在明显的差异。给定的超低温冻融作用温度区间工况下各强度等级混凝土下限温度时相对受压强度随冻融循环作用次数增加的变化趋势相似,但不同温度区间时却不同。超低温冻融作用对混凝土性能影响与常规冻融作用不同,其受压强度恶化更为严重。实际工程中不能直接地将常规冻融循环作用研究结果应用于设计具有超低温冻融作用的混凝土结构。     

不同强度混凝土高温下动态劈拉性能研究

采用大直径分离式霍普金森压杆(SHPB)装置和加温装置,在不同温度(20 ℃、200 ℃和400 ℃)下对3种不同强度(C20、C45和C70)混凝土材料开展不同应力率的动态劈裂拉伸实验,得到了温度和应力率耦合作用下混凝土材料的动态劈裂强度及相应的破坏形态。实验结果表明,混凝土材料的动态劈裂强度随应力率的增加而增加,且应力率相近时,其动态劈裂强度随温度的增加而明显降低。在此基础上给出了描述混凝土材料在不同温度下的动态劈裂强度与应力率关系的表达式,并确定了相关材料参数。通过对不同应力率和温度耦合作用下混凝土材料的动态劈裂强度进行横向对比,发现混凝土材料动态劈裂强度的温度敏感性随应力率的增加逐渐减小,并且随着混凝土材料强度的增加其温度敏感性也逐渐变小,但是其动态劈裂强度的应力率敏感性却随着温度的升高逐渐增大。     

不同强度等级混凝土遭受低温冻融循环作用的弹性模量试验研究

通过设计强度等级C40、C50及C60混凝土的低温冻融循环作用试验,探讨不同混凝土强度等级对其弹性模量的影响。选取的低温冻融循环作用温度区间为15℃—-120℃和15℃—-190℃,冻融次数分别取0次、16次和30次。结果表明,各强度等级混凝土经历不同温度区间低温冻融循环作用上限温度时的相对弹性模量均随冻融循环作用次数增加而减小,而下限温度时则随冻融循环作用次数增加不仅不降低还略有增大。无论是作用的温度区间和冻融次数不同还是上下限温度时加载,其相对弹性模量均随混凝土强度等级的提高而增加。各强度等级混凝土弹性模量变化特征明显不同于自然环境的常规冻融试验结果,较少的冻融循环作用次数便使其产生严重的恶化。     

芳纶纤维布约束混凝土轴心受压性能试验研究

在分析芳纶纤维布（KFF）对混凝土的增强作用机理的基础上,通过C20、C30、C35、C45、C50五个强度等级的普通混凝土φ150mm×300mm的圆柱体试件和用KFF约束混凝土试件的抗压强度对比试验,研究了KFF约束混凝土的轴心受压力学性能,定量地得到了KFF对混凝土试件受压承栽力的加强效果、强度比和混凝土自身强度、KFF粘贴层数的关系。研究结果表明：KFF对混凝土受压承载力的提高效果非常明显,在外粘1层KFF的情况下,KFF和普通混凝土轴心受压强度比在19．0～54．8％范围内,粘贴2、3层KFF和混凝土轴心受压强度比达51．9％、73．5％。KFF的加强效果与混凝土自身的强度、KFF粘贴层数具有良好的相关性,强度比随着混凝土自身强度等级的提高而减小,随着KFF粘贴层数的增加而增大,从而验证了KFF约束加固混凝土的有效性和可行性。     

GFRP筋橡胶集料混凝土梁受弯性能

为提高纤维增强聚合物复合材料(FRP)筋混凝土梁抗裂性能,改善其脆性破坏特征,将玻璃纤维增强聚合物复合材料(GFRP)筋与橡胶集料混凝土共同应用于梁构件中。采用ABAQUS对GFRP筋橡胶集料混凝土梁的受弯性能进行有限元模拟及参数分析,探究了橡胶掺量、GFRP筋配筋率、混凝土强度等级及截面高度对梁受弯性能的影响。结果表明:增加混凝土中橡胶颗粒的掺量可提高梁的开裂荷载,当橡胶掺量为15%时,开裂荷载提高了29%;增加配筋率可提高梁的开裂荷载和承载力,当受拉筋直径由10 mm增加至18 mm时,橡胶掺量为10%的GFRP筋橡胶混凝土梁开裂荷载提高了约15%,承载力提高了约85%,但配筋率增加至一定数值后,其影响不再明显;提高橡胶混凝土强度等级,可提高梁的开裂荷载及承载力,当橡胶混凝土强度等级由C25提高至C40时,开裂荷载提了高约53.7%,承载力提高了约23%;为更好地满足正常使用极限状态,GFRP筋橡胶混凝土梁的截面高度宜适当增加。      

集料-基体协调性对混凝土强度影响的试验研究

研究了集料-基体两相协调性对混凝土强度的影响.试验研究了碎石、钢、砂浆、陶粒和加气混凝土5种强度差异较大的集料在3种不同强度等级基体下的混凝土抗压强度及其发展规律.研究结果表明粗集料和砂浆基体对混凝土抗压强度影响十分显著.在基体强度一定时,粗集料强度达到一定程度后再增加对提高混凝土强度作用不大;当集料强度比基体强度低时,单纯通过增大基体强度来提高混凝土强度效果不明显;集料与基体的差异对强度发展规律和混凝土绝对强度有很大影响.只有在两者相互协调的基础上,才能充分发挥集料和基体的作用.     

钢纤维地质聚合物混凝土冲击力学性能研究EI北大核心CSCD

通过控制粉煤灰、矿渣用量制备基准强度分别为C50、C60和C70的普通地质聚合物混凝土试件,再掺入不同体积量(0.3%, 0.6%, 0.9%和1.2%)的钢纤维制备出钢纤维地质聚合物混凝土试件。采用霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)对试件在不同冲击气压(对应不同应变率)下的抗冲击性能进行研究,探讨钢纤维掺量、应变率及混凝土基准强度对试件动态抗压强度和韧性指数的影响;采用ABAQUS软件进行数值模拟,对模拟与试验结果加以分析和验证;建立钢纤维地质聚合物混凝土动态应力-应变本构模型。结果表明:各组试件的动态抗压强度随着应变率、混凝土基准强度地提高逐渐增大,而钢纤维掺量仅对强度较低地质聚合物混凝土产生较大影响;应变率的提高使试件完整性逐渐变差,而随着钢纤维掺量与混凝土基准强度的提高,试件完整性逐渐变好,冲击耗能与韧性逐渐增加;数值分析与试验结果吻合较好,验证了结果的可靠性;钢纤维地质聚合物混凝土动态应力-应变本构模型计算结果与试验结果整体吻合较好,可用于预测冲击荷载下钢纤维地质聚合物混凝土的力学性能。     

建筑混凝土框架结构节点施工及问题分析

本文就某写字楼框架结构柱混凝土强度等级为C40、梁及现浇楼板混凝土强度等级为C30,梁柱混凝土强度等级不同时节点施工的几个问题的处理进行了分析。     

基于试验的混凝土高温短期徐变计算模型

通过试验考察了应力水平、持荷时间、作用温度和混凝土强度等级等因素对混凝土高温短期徐变的影响。结果表明,混凝土高温短期徐变与应力水平和持荷时间分别呈正比和幂函数关系,而随作用温度增加抛物线状地增大。但混凝土强度等级不同时这些因素的影响程度也有所不同,并且混凝土强度等级和作用温度具有明显的耦合影响特性。基于这些试验结果分析,该文给出了有助于更好地进行混凝土结构高温受力性能计算分析的混凝土高温短期徐变计算模型。     

关键影响因素耦合作用下混凝土低温受压峰值应变试验研究

通过混凝土的低温轴压试验系统地探讨作用的低温(-40℃至-180℃)和混凝土的含水率(1.5%至5.5%)、强度等级(C30、C40和C50)等3个关键因素对混凝土低温受压峰值应变的影响。结果表明,混凝土的受压峰值应变在低温下提升幅度较小,但各关键影响因素间存在明显的耦合作用关系。其它条件相同情况下,混凝土低温受压峰值应变随其含水率增加而升高,随作用的低温降低呈现出先增长后趋于稳定的变化趋势,而混凝土强度等级对其低温受压峰值应变的影响则相对较小。由试验结果拟合给出的混凝土低温相对受压峰值应变关于作用的低温以及混凝土的含水率、强度等级等3个关键影响因素的耦合作用关系式可为低温储罐类混凝土结构的设计和安全性能评估提供参考。     

平缀管式等截面钢管混凝土格构柱抗震性能试验与有限元分析

为研究低周反复荷载下平缀管式等截面钢管混凝土格构柱的抗震性能,进行共计7根试件的拟静力试验,重点考察不同柱肢混凝土强度、柱肢纵向间距、缀管竖向间距对此类构件刚度、强度和延性的影响。同时,基于OpenSees平台建立了采用纤维单元的有限元计算模型,对此类钢管混凝土格构柱试件的滞回性能进行数值模拟,模拟结果与试验数据吻合良好。通过对试件破坏过程、荷载位移滞回曲线和骨架曲线等结果的分析表明:钢管混凝土格构柱试件具有良好的抗震性能,破坏形态均以整体压弯破坏为主,得到的水平荷载-位移滞回曲线饱满无捏缩;柱肢混凝土强度主要影响格构柱的承载力,随着混凝土强度等级从C40增加到C60,试件的承载力提高了5.7%;柱肢纵向间距由250 mm加大到650 mm,试件的承载力和位移延性系数分别提高了14.5%和6.8%;缀管竖向间距由200 mm增加到313 mm,试件的承载力和位移延性系数分别降低了12.9%和12.0%。     

再生粗骨料含量对钢管再生混凝土粘结强度及失效性态的影响研究

为了探究再生粗骨料取代率对钢管与再生混凝土界面粘结强度及破坏机理的影响, 设计15个圆钢管再生混凝土和9个方钢管再生混凝土短柱试件, 以混凝土强度等级和长径比为变化参数分组进行取代率的影响分析. 通过推出试验, 获取荷载-滑移曲线的特征点参数, 回归得到极限粘结强度的计算公式. 从界面耗能、粘结抗剪刚度、损伤等角度分析了取代率对其内在失效机理的影响. 研究结果表明:极限粘结强度拟合公式计算值与试验实测值吻合较好;再生粗骨料取代率变化对钢管再生混凝土接触界面粘结失效过程的耗能能力影响不大;而界面弹性粘结剪切刚度却随着取代率的增加而降低;剪切刚度退化速度则相反, 随着取代率的增加而加快;再生粗骨料粘附的水泥基和内部裂纹会加快钢管再生混凝土界面的粘结损伤过程.     

影响水泥混凝土强度因素的探讨

我们通常用强度来评定和控制混凝土的质量以及评价各种因素影响程度的指标。本文从水灰比、水泥、集料、集灰比、养护等几个方面简要阐述影响水泥混凝土强度的几个主要因素,为水泥混凝土结构的设计、施工及试验分析提供一些思路。     

玄武岩纤维包裹混凝土圆形柱的抗冲击性能研究

对C30、C40、C50三种强度等级的素混凝土及1~4层玄武岩纤维(BFRP)包裹试件进行了SHPB冲击试验,分析了试件在冲击作用下的破坏现象,研究了应变率和约束比对应力应变曲线的影响,得到了BFRP约束混凝土的动态强度拟合公式。试验结果表明:BFRP包裹试件的抗打击能力和变形能力较未包裹试件有较大提高,具有良好的吸能能力;随着包裹层数的增加和应变率提高,试件抗冲击强度和变形能力提高明显,应力应变曲线下降段的下降速度开始变缓,说明纤维在试件中所起的作用增强。     

真空处理技术在桥面铺装中的应用

桥面强度是桥面铺装施工的控制关键。本文从混凝土配合比、聚丙烯纤维添加剂、混凝土真空处理技术、振捣、养生等施工过程来讨论桥面强度的控制。     

后浇混凝土的强度等级不同对裂缝形态的影响分析

在加大截面法加固钢筋混凝土结构中,规范要求后浇混凝土强度等级应比原结构、构件提高一级,且不低于C20。这只是一种经验下的总结,缺乏理论或试验依据。本文通过控制后浇混凝土的强度等级不同,对3根钢筋混凝土梁的斜截面受力性能进行试验研究,分析在整个加载过程中新旧混凝土强度等级对试件裂缝形态的影响。     

振动三要素对新浇混凝土影响的研究

为研究3 d内龄期的混凝土在爆破振动作用下的扰动规律,以振动台作为振源对混凝土试件进行不同振动信号下的加载,通过正交试验来确定混凝土龄期、振动速度、振动持续时间、振动频率四个因素对新浇混凝土强度的影响。试验结果表明混凝土龄期与振动速度对强度影响最为显著;经极差分析得出各因素的影响次序为:混凝土龄期振动速度振动频率振动持续时间。最后,给出3 d内龄期混凝土在不同时段、不同振速下的强度变化规律及各龄期振速允许值。     

预制与后浇混凝土粘结后的抗折性能分析

为保证装配式混凝土结构叠合面具有良好的粘结性能,对预制与后浇混凝土粘结后的抗折性能进行了研究,分析了不同后浇混凝土强度、粘结面粗糙度、温度及冷却方式对粘结后抗折性能的影响。结果表明:预制与后浇混凝土粘结后的抗折强度随着粘结面粗糙度的增加而显著增大,但随着温度的升高,粗糙度影响作用减小;提高后浇混凝土强度等级并不能有效增大预制与后浇混凝土粘结后的抗折强度,抗折强度随着温度的升高急剧下降,喷水冷却对试件的损伤要比自然冷却严重。     

NPR钢筋与海工混凝土的粘结性能试验研究

目前我国研究应用的钢材与西方发达国家相比强度仍然偏低,且普遍存在强度提高延性降低的问题,研究开发新型高强高延性钢筋是解决我国建筑用钢问题的有效途径.为了探究NPR钢筋能否应用于海工混凝土结构,本文采用中心拔出试验对NPR钢筋与海工混凝土间的粘结性能进行了研究,观察了试件的破坏形态,并分析了钢筋类型(NPR钢筋、普通钢筋)、海工混凝土强度等级(C30F250、C40F250、C50F250)、钢筋直径(8 mm、18 mm)及粘结长度(5d、7d)对粘结强度及粘结应力?滑移曲线的影响规律.试验结果表明:钢筋类型对破坏形态、粘结强度及粘结应力?滑移曲线均有明显影响;其他条件相同时,NPR钢筋的粘结强度低于普通钢筋;并且NPR钢筋的粘结强度随粘结长度的降低、海工混凝土强度等级的提高而增大.同时,采用三段式粘结?滑移本构模型对试验实测的粘结应力?滑移曲线进行拟合;结果表明,三段式模型能够较好地描述NPR钢筋与海工混凝土粘结应力?滑移曲线的特征.