沥青混凝土路面裂缝的原因与灌缝技术

总结了沥青混凝土路面的裂缝种类及成因,并结合在贵遵公路、贵黄公路、贵毕公路等公路上采用灌缝施工法的工程实际经验,阐述了路面灌缝施工技术从灌缝材料选择到施工流程中的工艺,为沥青混凝土路面养护提供了参考。     

混凝土结构中构造缝的设计--混凝土结构裂缝问题讨论之三

1前言 如前所述,混凝土结构中裂缝早已有之,可见裂缝只不过是这些裂缝连贯延伸到构件表面而已.目前各种裂缝中,非荷载作用在现浇结构中引起的约束应力导致的占绝大多数,应作为裂缝防范的主要课题.约束应力虽难以避免,但只有在结构体积、尺寸较大时积累较多才可能引起裂缝.如果能主动地用构造缝将混凝土结构划分为体量不大的若干区域,则约束应力的积累比较有限.立足于积累应力的释放,裂缝就可以得到控制--这就是结构中构造缝的设计.     

混凝土长墙受端部约束的裂缝计算与控制方法

混凝土地下结构墙体的开裂现象较为普遍,裂缝控制难度大。目前,王铁梦的混凝土长墙模型广泛应用于裂缝控制。王铁梦模型仅考虑墙体受到地基约束,即假设墙体端部是自由的,并用实际位移计算裂缝宽度,导致墙体裂缝间距和裂缝宽度的计算结果相对于实际结果明显偏大,需要人为修正结果。笔者提出,混凝土地下结构墙体开裂严重的主要原因是墙体同时受到地基约束和端部约束的作用。据此,在王铁梦模型的基础上加入墙体端部约束条件,推导出裂缝间距的计算公式,并用约束位移计算裂缝宽度。该方法能直接得到符合工程实际的墙体裂缝间距和裂缝宽度的计算结果,为墙体裂缝控制提供了理论依据。笔者指出,墙体裂缝控制的最有效方法是诱导缝方法,给出了在墙体分段设置诱导缝的间距原则,并要求在诱导缝处将墙体水平钢筋完全断开,以消除墙体端部约束。通过工程实践验证了所提出的墙体裂缝控制方法的有效性。     

高性能混凝土微裂缝与显微结构的研究

本文从宏观性能和显微结构两方面进行试验研究后发现,高性能混凝土内部微裂缝的产生是混凝土耐久性降低的主要原因。减水剂、掺合料及引气剂的掺入,可使孔结构细化,并通过火山灰效应和孔内的填充效应显著改善混凝土的耐久性。     

根治预制板楼层盖顺板缝裂缝的方法

对预制板楼层盖顺板缝裂缝原因进行了分析，从预制板的设计、产品生产、施工、宏观管理四个方面进行了大量论述，明确了科学客观的观点，从五个方面针对性地提出了防治对策，以根治预制板楼层盖顺板缝裂缝的问题。     

摄影探测混凝土表面微裂缝温度场的新方法

本文在对有缺陷混凝土试件温度场进行研究的基础上,通过摄影,摄取表面的含水量图像以及不同时刻含水量的变化图像,探测用灯光照射而肉眼难于观察的裂纹。并利用ANSYS5．6软件对其试验进行计算,并对结果进行了比较分析。     

在混凝土中掺加微膨胀剂以控制地下室墙板混凝土裂缝的研究

1 问题的提出 水泥在水化过程中会产生水化热,如果混凝土体积大,产生的大量水化热散不出去,由于内部和表面升温,降温速度不同,从而会产生表面裂缝甚至贯穿裂缝。这大体积混凝土中水化热问题尤其突出。在建筑工程中的大体积混凝土,常见的是基础底板混凝土,近年来对它进行了专门的研究,因而在基础底板混凝土施工中可采用一系列的技术措施来达到规范的规定。     

大体积混凝土垂直施工缝处裂缝开展的控制

在大体积混凝土结构施工中．裂缝控制是一个很重要的课题。表层裂缝、贯穿裂缝、深层裂缝等施工裂缝严重影响着混凝土结构的抗渗性、耐久性、整体性、安全性和强度。因此．对于大体积混凝土施工裂缝的控制，无论设计还是施工上都非常重视．并对成型混凝土施工裂缝出现的数量、开展宽度．有严格、明确的规定。     

水泥混凝土路面裂缝的研究

根据砼在养护龄期内的收缩和膨胀理论，找出砼材料在施工期开裂的收缩机理，根据温度应力变化情况，提出水泥混凝土路面的防裂技术和锯缝时间的研究。     

金属板材中裂纹尖端区的损伤分析

从连续介质损伤力学的基本理论出发 ,研究了金属试件中裂纹尖端损伤区的发展和区内损伤的演变 .基于改进的Dugdale模型和已有的材料损伤率 ,计算了损伤区内的损伤分布和拉伸应力 ,讨论了损伤在整体材料破坏过程的作用 .结果表明 ,材料细观对宏观裂纹的起裂和扩展有很大的影响     

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.     

混凝土的破坏力学研究与应用

通过总结混凝土的宏观力学模型、随机概论模型、微观模型等研究状况,评述了各种混凝土的破坏力学的研究进展,并提出了混凝土的破坏力学研究的目标和要解决的关键问题.     

Fracture resistance on aggregate bridging crack in concrete

Fracture toughening exhibited in quasi-brittle materials such as concrete is often mainly related to the action of aggregate bridging, which leads to the presence of a fracture process zone ahead of stress-free cracks in such materials. In this investigation, the fracture resistance induced by aggregate bridging, denoted by G _I-bridging, in the primary focus. In order to quantitatively determine it, a general analytical formula is firstly developed, based on the definition of fracture energy by Hillerborg. After this, we further present the calculated procedures of determining this fracture resistance from the recorded load vs. crack opening displacement curve. Then, both numerical simulations and fracture experiments are performed on concrete three-point bending beams. Utilizing the obtained load against crack opening displacement curve, the value of G _I-bridging at any crack extension as well as the change of G _I-bridging with the crack extension is examined. It is found that G _I-bridging will firstly increase with the development of crack and then stay constant once the initial crack tip opening displacement reaches the characteristic crack opening displacement w ₀. The effects of material strength and specimen depth on this fracture resistance are also investigated. The results reveal that the values of G _I-bridging of different specimens at any crack propagation are strongly associated with the values of fracture energy of specimens. If the values of fracture energy between different specimens are comparable, the differences between G _I-bridging are ignored. Instead, if values of fracture energy are different, the G _I-bridging will be different. This shows that for specimens with different strengths, G _I-bridging will change greatly whereas for specimens that are different in depth, whether G _I-bridging exhibits size effect depends on whether the fracture energy of specimens considered in the calculation of G _I-bridging is assumed to be a size-dependent material parameter.     

Correlation between tension softening relation and crack extension resistance in concrete

Changes of the material fracture energy consumption with crack propagation can be described by a crack extension resistance curve, one of the fundamental fracture criteria in crack mechanics. Recently, experimental observation of the fracture behavior in concrete was used to develop a new fracture criterion, the crack extension G_R resistance curve, to analyze crack propagation during the entire concrete fracture process. The variation of the crack extension resistance is mainly associated with the energy consumption in the fracture process zone ahead of the stress-free crack tip. The crack extension resistance is then a function of the softening curve, which is a basic mechanical property in the fracture process zone. The relationship between the softening curve and the crack extension G_R resistance curve is then analyzed based on results of three-point bending beams tests. The results indicate that the characteristic points of the crack extension resistance G_R curve is closely related to the characteristic point on used tension softening curve.     

岩石材料裂纹尖端起裂特性研究

 通过综合考虑Williams展开式中奇异应力项和非奇异应力项(T应力),运用断裂力学方法深入探讨远场拉–压、压–压应力组合下裂纹尖端起裂特性。在最大周向应力准则中考虑T应力的影响作用,并将其作为拉伸破裂判据;在剪切破裂方面,提出考虑法向应力影响的最大剪应力准则。通过对拉伸和剪切破裂发生条件的探讨,进一步阐明剪切破坏与裂纹倾角、内摩擦角、抗拉强度、黏聚力等参数之间的关系。研究结果表明,Williams展开式中非奇异应力项对于裂纹起裂角有重要的影响,所提出理论比传统理论计算的起裂角与实验结果更加吻合。随着内摩擦角的增大,剪切破裂减弱而拉伸破裂增强。随着黏聚力增大或者抗拉强度降低,拉伸破裂增强而剪切破裂减弱。     

抗振混凝土收缩及抗裂性能研究

针对桥梁加固维修中行驶车辆对桥梁产生的车桥耦合振动作用直接影响水泥混凝土性能,本文通过对抗振混凝土的常规收缩变形以及平板法约束收缩开裂试验研究不同钢纤维掺量、凝结时间、温度等因素对抗振混凝土干燥收缩和温度收缩大小的影响。试验结果表明,钢纤维的掺入明显改善混凝土的干燥收缩和温度收缩,振动对混凝土影响得到有效控制;振动后混凝土裂缝明显比未振动混凝土裂缝增多,而添加钢纤维后混凝土裂缝数量及宽度显著降低,钢纤维在混凝土中延缓了裂缝的发展;并确定钢纤维掺量1%为最佳掺量。     

Local damage and crack band model for concrete

为消除混凝土开裂使有限元分析结果对单元网格尺寸产生的依赖性，在基于局部本构模型的材料非线性有限元分析中，建立了混凝土局部损伤裂缝带模型。结果表明：该模型所采用的三参数幂函数型拉伸损伤演化方程，可满足不同单元网格尺寸下应力-应变关系调整的需要；在局部损伤本构模型中引入断裂能和与单元网格尺寸相关的裂缝带宽度，可在保证断裂能客观性的前提下依据初始应力-开裂应变关系推导不同单元网格尺寸下的应力-开裂应变关系；提出基于异步粒子群智能算法的优化反演方法，可实现在有限元分析中依据应力-开裂应变关系自适应，从而确定不同单元网格尺寸下的模型参数。在ABAQUS软件平台上采用所建立的模型对算例进行了数值模拟，验证了模型的有效性与程序编制的正确性。     

混凝土局部损伤裂缝带模型研究

为消除混凝土开裂使有限元分析结果对单元网格尺寸产生的依赖性,在基于局部本构模型的材料非线性有限元分析中,建立了混凝土局部损伤裂缝带模型。结果表明：该模型所采用的三参数幂函数型拉伸损伤演化方程,可满足不同单元网格尺寸下应力-应变关系调整的需要;在局部损伤本构模型中引入断裂能和与单元网格尺寸相关的裂缝带宽度,可在保证断裂能客观性的前提下依据初始应力-开裂应变关系推导不同单元网格尺寸下的应力-开裂应变关系;提出基于异步粒子群智能算法的优化反演方法,可实现在有限元分析中依据应力-开裂应变关系自适应,从而确定不同单元网格尺寸下的模型参数。在ABAQUS软件平台上采用所建立的模型对算例进行了数值模拟,验证了模型的有效性与程序编制的正确性。     

大体积混凝土裂缝分析

裂缝是影响大体积混凝土结构安全性的重要原因之一.在查阅国内外文献资料的基础上,对大体积混凝土的定义以及其裂缝的形成和控制措施进行了评述,对大体积混凝土工程的施工具有一定的指导意义.