应用双参数模型法研究早龄期混凝土的断裂特性

本实验采用了RILEM推荐的"双参数模型"(TPM)研究了早龄期混凝土的临界应力集中因子K5IC和临界裂缝尖端开口位移CTOD这两个断裂参数.试验同时采用高强混凝土和一般强度混凝土作为试验对象,至少取4根同一龄期的混凝土用于试验.试验龄期为12小时,1天,2天,3天,7天和28天.试验结果表明相对于成熟混凝土来说,早龄期混凝土的这两个参数值比较低;在同一龄期,高强混凝土的这两个参数值要比一般强度混凝土的对应值要高.     

混凝土早龄期性能与裂缝控制

从混凝土微观结构出发,研究普通混凝土、高性能混凝土成型过程的时变温度场;对裂缝持续增长的早龄期混凝土物理、力学特性进行深入、系统的研究;综合考虑混凝土材料、结构特征,研究混凝土结构早期裂缝的成因机理、分析方法与控制措施;提出裂缝开展的预测和控制方法,建立裂缝扩展过程的损伤模型;在理论分析与试验研究的基础上,总结了混凝土早龄期的水化、温度、收缩、徐变、力学性能和断裂性能随时间的发展规律;综合分析各种因素对混凝土早期开裂的影响,推导了混凝土结构内部应力的增量计算方法。对室内试验与实际工程的研究表明：对混凝土早期开裂的分析应该是对混凝土温度、收缩、徐变、力学性能、结构特征等因素的综合动态分析,提出的混凝土早龄期开裂分析模型与试验结果吻合良好,采用理论模型结合数值模拟的方法可以有效提高分析过程的效率与准确性。图18参22     

路面低坍落度混凝土早龄期弯曲断裂特性试验研究

为了研究路面低坍落度混凝土早龄期弯曲断裂特性,基于国际材料和试验室联合会推荐的双参数模型,通过MTS测定两种常用配合比组成的路面混凝土浇筑后1、3、5、7 d的P-CMOD图及荷载-挠度曲线图,计算得到相应龄期的断裂能、断裂韧度和临界裂缝尖端张开位移,根据所得的断裂能数据进行概率统计分析。研究结果表明：混凝土的强度随着龄期增长而增大,两组混凝土的抗压强度分别增加了117.91%、107.45%;混凝土断裂能及断裂韧度随着混凝土强度的增长而增长,两组混凝土的断裂能分别增长17.40%、43.82%,断裂韧度分别增长57.14%、58.64%;龄期与配合比对混凝土的断裂曲线形态影响较小;早龄期的混凝土临界裂缝尖端张开位移变化不明显;混凝土断裂能的概率分布符合正态分布。     

早龄期钢纤维混凝土抗裂性能测试与计算

采用三点弯曲切口梁和楔入劈裂紧凑拉伸两种试验模型，测试早龄期阶段钢纤维混凝土材料的抗裂性能；由试验数据计算裂纹应力强度因子和断裂能等表征断裂性能参数。通过分析试验与计算数据，发现随着龄期的增长，钢纤维混凝土的承载能力和抗裂性能都不断增大，在早于7d龄期内，钢纤维与混凝土基体之间的界面作用已经比较明显，抗裂能力明显强于同阶段的普通素混凝土。     

分析混凝土早龄期性能与裂缝控制

现代化的建筑事业正在不断地向前推进,很多工作都告别了过往的恶性循环。混凝土早龄期性能,是重点控制的内容,如果没有在该方面积极的加强把控,很容易出现裂缝的现象,混凝土施工就没有安全保障,甚至会造成特别严重的损失。本文针对混凝土早龄期性能与裂缝控制展开讨论,并提出合理化建议。     

早龄期混凝土楼板性能的数值分析

利用数值模型对普通钢筋混凝土楼板养护期3~6d内的最大挠度,混凝土最大压应力,最大拉应力,钢筋最大应力和最大应变进行了模拟分析,着重分析比较了钢筋混凝土楼板混凝土拉压强度、挠度和钢筋受力情况受冷凝天数影响的变化规律,为早拆体系中钢筋混凝土楼板可以拆除模板时的最低强度提供了建议。     

混凝土早龄期受力对后期性能的影响

本试验通过测试早龄期混凝土受力后养护28天强度及其他性能，来研究早期受力混凝土对长期性能的影响。试验中。采用高强混凝土(设计强度等级C80)和普通强度混凝土(设计强度等级C40)来分析和比较两者的异同。在龄期分别为8小时，12小时，1天，2天，3天时，在混凝土圆柱体试块上施加一定的静力(分别为混凝土当时强度的30％，50％，70％)，持荷，然后在实验室条件下，将部分试件放入养护室养护，部分放在空气中养护。到龄期28天。测其各项力学性能，如抗压强度，应力——应变全曲线。在此试验基础上，考虑抗拉性能方面，在龄期为12小时，1天和3天，测试普通混凝土梁受静力荷载(混凝土当时抗折强度的70％)，同样养护28天后其力学性能。采用四点弯曲试验方法。在试验中。每组混凝土试件都有参考试件。这样，我们研究了静力大小、养护条件和荷载作用时问对早龄期受力混凝土后期性能的影响，同时考察了混凝土的自愈性能。试验结果证明了混凝土的自愈功能，而且混凝土受力时间及其后期的养护条件比受力大小对早龄期受力混凝土后期性能影响要大。     

早龄期混凝土蠕变模型比较

针对早龄期混凝土的蠕变松弛特性,以配比、强度以及不同加载龄期的混凝土蠕变试验数据为依据,对比研究了CEB-FIP模型、Muller模型、B3模型与笔者所建立变系数四参数Burgers模型的蠕变预测差异。研究结果表明:常用经验模型中,CEB-FIP模型具有较好的适应性,Muller模型对于高强混凝土的蠕变预测较好,基于固化理论的B3模型对于早龄期混凝土的蠕变预测值偏大,准确性较差。对比研究验证了变系数四参数Burgers模型中参数的物理意义与经验取值范围及其合理性与适用性。     

混凝土早龄期减缩措施与性能研究

采用透水模板施工工艺作为一种混凝土有效减缩措施,分析了其在混凝土成型早龄期的减缩效果与作用机理;同时试验探讨了混凝土早龄期减缩的后期耐久性能.结果表明,透水模板可以有效抑制混凝土早龄期收缩;不同透水模板的保水能力对混凝土早龄期减缩效果存在显著差别;采用透水模板浇筑的混凝土后期抗渗性和抗碳化性能有所提高.     

引气剂对混凝土早龄期抗开裂性能影响的研究

本文针对混凝土早龄期抗开裂性能有重要影响因素之一的引气剂进行了相应的定量测试试验,对混凝土开裂性能影响和作用机理进行了分析,从而提出了适合的引气剂掺量,提高了混凝土早龄期抗开裂性能。     

关于加气混凝土断裂过程区的研究

在对加气混凝土三点弯曲加载梁试件不同初始裂纹相对长度情况下,载荷-裂纹口张开位移-初始裂纹尖端张开位移-初始裂纹尖端韧带沿直线方向若干测点张开位移全曲线进行了系统研究.结果表明:在全曲线下降段沿初始裂纹及其韧带直线方向张开位移呈线性分布;平均裂纹张开角与裂纹口张开位移呈线性关系,且该关系不决定于初始裂纹相对长度;在载荷水平一定时,初始裂纹相对长度较小时,平均裂纹张开角较小,断裂过程区长度较大.     

电热熔渣焊接瑕疵于钢骨箱型柱板破裂的有限元素分析

为探讨焊接瑕疵对于钢骨箱型柱板破裂行为的影响,本文采有限元素分析,根据裂缝尖端开口位移、应力三轴度与破裂指数等行为指标,来评估柱板破裂的可能性。有限元素模型参数分析结果显示,侧垫板间隙与钢梁相对于电热熔渣焊道的偏心等参数对于箱型柱板破裂的影响较小;然而由于电热熔渣焊道的偏心,即使侧垫板与柱板间隙处的电热熔渣焊熔接线至内横隔板的一个较小的距离,也将产生较大的裂缝尖端开口位移、应力三轴度与破裂指数,因而可能造成柱板的破裂。     

混杂纤维高强混凝土断裂性能试验研究

采用楔劈拉伸试验方法,对14组共42个混杂纤维(钢纤维-聚丙烯纤维)高强混凝土试件进行楔劈拉伸试验,研究混杂纤维高强混凝土的断裂性能。研究结果表明:在钢纤维体积率为1.5%、聚丙烯纤维掺量为0.6kg/m3时,混杂纤维高强混凝土表现出较好的断裂韧性,但随着聚丙烯纤维掺量的增大,其增韧效果变化不大;当聚丙烯纤维掺量为0.9kg/m3时,混杂纤维高强混凝土断裂韧度、断裂能、裂缝嘴张开位移及其增益比均随钢纤维体积率的增加表现出良好的增加趋势;钢纤维在高强混凝土断裂性能的改善方面起着主导作用,随着钢纤维体积率的增加,聚丙烯纤维的增韧作用逐渐减弱;钢纤维类型对混杂纤维高强混凝土的断裂性能具有不同程度的影响。     

利用混凝土的松弛特性控制大体积混凝土裂缝

以大同二电厂二期扩建工程为例,介绍了利用混凝土松弛特性来控制大体积混凝土裂缝的施工技术,分别阐述了控制混凝土产生裂缝的几种措施,包括优化配合比,控制入模温度,加强养护等,以期指导实践。     

混凝土缝端微裂缝区数学模型的研究

本文首先对一些最重要的混凝土断裂的数学模型进行了综合评价，然后，在此基础上，提出了一个新的混凝土缝端微裂缝区数学模型，研究表明，新模型具有良好的工程实用价值。     

砂浆断裂过程区的研究

对砂浆三点弯曲加载梁试件载荷-裂纹口张开位移-初始裂纹尖端张开位移-沿初始裂纹及韧带直线方向若干点张开位移全曲线进行了研究.结果表明,在该全曲线下降段沿初始裂纹及韧带直线方向张开位移近呈线性分布;裂纹口张开位移与平均裂纹张开角呈线性关系,该关系不决定于初始裂纹相对长度,但决定于试件高度.提出断裂过程区长度估计值公式,证实了临界应力强度因子的初始裂纹长度和试件高度尺寸效应来源于试件在最大荷载及加载过程中断裂过程区长度的产生和变化.     

基于DIC技术和无网格法的裂尖应变场分析方法

针对数字图像相关(DIC)技术难以获得精准的裂纹尖端应变场问题,提出一种基于DIC技术和伽辽金无网格法(EFG)的混合方法来分析裂尖应变场。该方法基于DIC技术导出场节点建立无网格模型,采用EFG法结合衍射法表示裂纹不连续性,进而计算全场应变值。以Q235qE钢材制成的紧凑拉伸(CT)试样为例开展了准静态循环拉伸试验,通过比较裂尖应变解析解和试验结果,证明该方法的有效性和稳定性。进一步研究DIC-EFG法在裂尖塑性区域和应力强度因子(SIF)计算等方面的应用。研究结果表明:DIC-EFG混合方法建模简单,不需要荷载和约束条件,能够获得准确的包括裂尖在内的全平面应变场。相较于传统DIC技术,DIC-EFG混合方法解决疲劳裂纹附近结果缺失的问题,结合J积分法计算SIF结果更为精准,可应用于疲劳裂纹的塑性区域和SIF计算等断裂性能研究。     

Prediction of mode I fracture toughness of rock using linear multiple regression and gene expression programming

Prediction of mode I fracture toughness(KIC) of rock is of significant importance in rock engineering analyses. In this study, linear multiple regression(LMR) and gene expression programming(GEP)methods were used to provide a reliable relationship to determine mode I fracture toughness of rock. The presented model was developed based on 60 datasets taken from the previous literature. To predict fracture parameters, three mechanical parameters of rock mass including uniaxial compressive strength(...     

Dolomite fracture modeling using the Johnson-Holmquist concrete material model: Parameter determination and validation

In this paper,the Johnson-Holmquist concrete(JHC)constitutive model is adopted for modeling and simulating the fracture of dolomite.A detailed step-by-step procedure for determining all required parameters,based on a series of experiments under quasi-static and dynamic regimes,is proposed.Strain rate coefficients,failure surfaces,equations of state and damage/failure constants are acquired based on the experimental data and finite element analyses.The JHC model with the obtained parameters for dolomite is subsequently validated using quasi-static uniaxial and triaxial compression tests as well as dynamic split Hopkinson pressure bar(SHPB)tests.The influence of mesh size is also analyzed.It shows that the simulated fracture behavior and waveform data are in good agreement with the experimental data for all tests under both quasi-static and dynamic loading conditions.Future studies will implement the validated JHC model in small-and large-scale blasting simulations.     

影响混凝土断裂性能若干因素的试验研究

采用RILEM推荐的双参数：临界应力强度因子(KIC^S)和临界裂缝尖端张开位移(CTODC),同时还采用了特征长度lch研究了不同粗骨料粒径、不同硅灰掺量以及不同养护条件下这3个因素对混凝土断裂特性的影响。试验结果表明,粗骨料粒径增大,高强混凝土的抗压强度、弹性模量、劈拉强度和临界应力强度因子增大,脆性减小;标准养护时间越长,高强混凝土的抗压强度、弹性模量、劈拉强度以及临界应力强度因子的值越大,混凝土的脆性越小;掺加硅灰提高了混凝土的抗压强度、弹性模量、劈拉强度和临界应力强度因子,但却增大了混凝土的脆性。