粗合成纤维混凝土抗弯冲击强度的分布规律

采用自制的落锤抗弯冲击试验装置,研究了改性聚丙烯、Barchip、Forta、巴奇粗合成纤维混凝土的抗弯冲击性能,并与钢纤维混凝土进行了对比.利用双参数Weibull分布理论分析了冲击次数的分布规律,回归得到了不同失效概率下的冲击次数方程.结果表明:Weibull分布理论较好地描述了粗合成纤维混凝土冲击次数的分布特征;粗合成纤维能够显著改善混凝土的抗弯冲击性能.     

EPS混凝土冲击压缩韧性研究

采用φ100mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置进行了EPS混凝土的抗冲击试验,得到了冲击荷载作用下EPS混凝土的应力应变曲线,以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,研究了不同体积掺量EPS混凝土的冲击压缩韧性.结果表明:EPS颗粒的掺入对混凝土有一定的韧化效果;体积掺量为20％的EPS混凝土,其韧性指标最大...     

侧向冲击荷载作用下圆钢管混凝土柱力学性能分析

为研究侧向冲击荷载作用下圆钢管混凝土柱的力学性能,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟.综合分析了冲击荷载作用下圆钢管混凝土柱的冲击力曲线和变形特征,同时考察了冲击速度、构件尺寸和钢管壁厚等参数对圆钢管混凝土柱力学性能的影响.研究结果表明:随着冲击速度的增加,构件的冲击力峰值和最大变形都有所增加;当构件尺寸一...     

高强混凝土巴西圆盘动态劈裂试验

以圆形紫铜片作为波形整形器,利用直径100 mm的霍普金森压杆装置,研究了不同弹速冲击下高强混凝土平台巴西圆盘试件的动态拉伸强度,得到了高强混凝土在冲击作用下的劈裂强度、破坏模式和应力时程曲线。试验结果表明:随着冲击应变率的提高,高强混凝土试件的动态劈裂强度和破坏程度不断增大,具有显著的应变率敏感性。高速冲击荷载下的混凝土断面区较为光滑,裂缝直接穿过石子导致试样断裂。     

冲击作用下型钢混凝土柱动力响应分析

为研究型钢混凝土柱在冲击作用下的动力响应,基于有限元软件LS-DYNA建立了型钢混凝土柱的数值模型,对型钢混凝土柱的损伤演化过程进行研究,针对冲击位置的时程曲线分析其动力响应,并通过参数分析研究了柱身动力响应对不同参数的敏感性。研究结果表明,在冲击作用下型钢混凝土柱的破坏模式为局部剪切型;混凝土的塑性破坏主要发生在冲击位置斜向下45°至柱底;由于冲击体在撞击过程中发生回弹,型钢混凝土柱在整个撞击过程可分为受迫振动阶段和自由振动阶段。     

圆形截面钢筋混凝土悬臂柱抗冲击性能试验研究

为了研究冲击作用下的钢筋混凝土悬臂柱的抗冲击性能,采用大型水平撞击试验设备对4根圆形截面钢筋混凝土圆柱进行了试验研究,分析了不同冲击速度和柱配箍率对混凝土柱抗冲击性能的影响。采用高速摄像机记录了各个试件在冲击作用下的裂缝及变形的发展过程,得到了相关的冲击力时程曲线、柱变形分布图、试件裂缝及变形的发展过程和试件最终的破坏形态等试验结果。通过对以上试验结果的分析,发现增加混凝土柱的配箍率可以明显减少在高速冲击作用下的变形和减轻冲击后的损伤状态。     

钢管混凝土在两次侧向冲击下的动力响应分析

利用落锤冲击试验研究了钢管混凝土组合结构在两次侧向冲击作用下的抗冲击性能,分析了该组合结构在侧向冲击下的变形机理,并获取了钢管混凝土试件在每次冲击过程中的冲击力时程曲线以及每次冲击后的跨中整体弯曲变形和凹陷变形数据。试验结果表明:钢管及其壁厚对钢管混凝土结构的抗冲击能力和整体弯曲变形的大小有显著影响;混凝土有效限制了结构的凹陷变形。通过无量纲量吸能系数,能够量化衡量钢管混凝土结构在每次冲击作用下的吸能能力。相比于的空钢管,钢-混凝土组合作用使得钢管混凝土结构在两次冲击荷载作用下显示了良好的抗冲击性能,即具有更小的整体弯曲和凹陷变形,以及很高的吸能能力。     

氯盐腐蚀混凝土桥墩抗侧向冲击性能研究

以船舶撞击桥墩的工程事故为背景,在腐蚀的钢筋混凝土墩柱受落锤式冲击试验的基础上,利用ANSYS/LS-DYNA进行数值模拟。通过钢筋力学性能的退化模拟钢筋腐蚀作用,以此研究受腐蚀的钢筋混凝土墩柱抗侧向冲击性能。研究结果表明:由冲击主拉应力的分布得到试件在冲击部位两侧各1/3处为试件冲击剪切破坏的薄弱部位;由冲击主压应力的分布得到试件的跨中冲击部位和两端墩帽的内侧角部位置为试件受压破坏薄弱部位;通过改变混凝土的强度,选取Holqmuist的混凝土模型参数进行对比分析,当冲击工况由GK1~GK5,在相同腐蚀率的条件下,高强度混凝土比低强度混凝土的峰值冲击力增长了49.03%,涨幅增加了1.746倍。     

双钢板混凝土组合结构抗冲击性能的研究进展

双钢板混凝土组合结构主要由双层钢板和内填混凝土组成,在核电厂房、高层建筑、防护结构等工程领域中得到了广泛应用。针对结构在服役期间可能受到的意外冲击作用,对双钢板混凝土组合结构及构件开展研究十分必要。通过对双钢板混凝土组合结构的发展应用和抗冲击性能的国内外研究现状进行评述,总结了冲击作用下双钢板混凝土组合结构的力学性能、局部破坏和整体响应计算方法等方面的最新研究成果,并对研究与实际应用中需要解决的关键问题进行了探讨。     

聚合物混凝土和聚合物钢纤维混凝土抗侵彻试验研究

聚合物混凝土强度、韧性、耐久性、工作性等与普通混凝土相比提高很多.本文介绍了聚合物混凝土和聚合物钢纤维混凝土靶板的冲击侵彻性能试验研究,对比分析了聚合物混凝土力学性能和试验结果,表明聚合物混凝土抗冲击侵彻能力得到较大提高,但不同种类聚合物混凝土有所不同,聚合物和钢纤维的联合作用对混凝土抗冲击侵彻能力有更大的提高作用.     

爆炸荷载下预应力混凝土梁抗爆性能数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA 对预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的力学性能进行数值研究。对4 组预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的抗爆性能进行数值模拟,研究预应力大小和混凝土强度对梁抗爆性能的影响。提取跨中最大位移、残余位移、裂缝形态、钢筋应力和支座附近混凝土剪应力,通过与相同爆炸荷载作用下无预应力混凝土梁的性能进行对比,得到预应力对钢筋混凝土梁抗爆性能的影响规律。     

箍筋锈蚀钢筋混凝土柱受火后抗震性能试验研究及有限元分析

为研究箍筋锈蚀钢筋混凝土柱的火灾反应及其火灾后的抗震性能,设计并制作4根尺寸及配筋相同的钢筋混凝土柱,以锈胀裂缝为损伤指标,对混凝土柱的箍筋进行电化学加速锈蚀试验,得到箍筋不同锈蚀率的混凝土柱.对RC柱进行限时受火试验,研究箍筋不同锈蚀率的混凝土柱的高温反应.对历经高温的钢筋混凝土柱进行低周水平反复荷载试验,并利用AN...     

基于SHPB试验的钢纤混凝土损伤研究

通过SHPB试验得到压杆中入射波与透射波应变随时间变化的时程曲线,求得在不同应变率条件下被测混凝土材料的应力与应变的关系,然后对混凝土的损伤因子采用Weibull函数,通过拟合得到了混凝土材料在冲击载荷下损伤因子的变化,确定了影响损伤因子变化的参数.对透射波的测量采用了半导体应变计技术,测量结果表明,半导体应变计技术可以较好的用在较弱的透射波测量.     

弹丸对混凝土薄板的冲击破坏效应

介绍高速弹丸冲击混凝土薄板后所产生的贯穿破坏效应,通过模型试验、数值模拟和量纲理论分析,取得了三者吻合较好的结果,并导出了计算弹丸穿透混凝土薄板后残余速度的经验公式。通过弹丸撞击有限厚度钢筋混凝土靶板的模型试验,获得了有关靶板冲击破坏的宏观图象及弹丸贯穿靶板后的残余速度。介绍了非线性三维动力有限元程序和混凝土材料的脆性损伤模型,对弹丸冲击效应试验中的靶板破坏过程进行了数值模拟,通过数值模拟计算,形象地再现了弹丸高速冲击作用下,钢筋混凝土靶板发生贯穿破坏的物理过程,数值模拟结果与试验中靶板的实际破坏图象十分吻合。通过量纲分析,得出了描述钢筋混凝土板冲击破坏效果各参数之间的无量纲关系,利用现场试验数据进行回归,导出了贯穿条件下的弹丸余速计算公式。     

Mechanical behaviors of T-shaped concrete-filled steel tubular columns under axial impact

为研究T形截面钢管混凝土短柱在轴向冲击荷载作用下的承载力,以及钢管内混凝土应力分布特点,将PVDF压电薄膜制作成一种可植入式压电应力传感器埋置在钢管内混凝土中,对T形截面钢管混凝土短柱进行轴向落锤冲击试验。通过PVDF电压应力传感器监测数据的转换获得钢管内混凝土应力变化规律,同时获得不同冲击高度下T形截面钢管混凝土短柱的冲击力时程曲线和抗冲击承载力。试验结果表明：T形截面钢管混凝土短柱具有较好的抗冲击性能,壁厚大的钢管混凝土柱其冲击力峰值较大,竖向变形较小、冲击持续时间较短,增加钢管壁厚可提高对混凝土的约束作用,增强钢管混凝土柱的抗冲击承载能力。     

Integrity analysis of single and multi-layer thin cement mortar slab structures using the spectral analysis of surface wave NDT method

The non-destructive testing method using spectral analysis of surface waves (SASW) has mainly been developed and used for many years in the fields of geotechnical engineering and highway engineering, such as examining the material properties of pavement systems, soil media, etc., under an infinite half-space condition. In the recent decades, extensive research in this area has been focused on understanding the applicability and limitations of the SASW method. The method consists of the generation, measurement and processing of dispersive surface waves. In an SASW test, the surface of the media under consideration is subject to an impact, using, for example, a 12-mm steel ball to generate surface wave energy at various frequencies. Two vertical accelerometer receivers detect the energy transmitted through the testing media. By recording signals in digitized form using a data acquisition system and processing them, surface wave velocity can be obtained using a dispersion curve. Based on the dispersion curve, the shear wave velocity can also be plotted using forward modeling, which can be related to various material properties. This paper presents a modified experimental technique for the non-destructive evaluation of compressive strength of in-place single-layer concrete slabs through a correlation with the surface wave velocity. The paper also presents the relationship between the theoretical and experimental compact dispersion curves when the SASW test is applied to multi-layer thin cement mortar slab systems with a finite thickness. The test results show that the surface wave velocity profile obtained from the theoretical dispersion curve has lower values than the profile obtained from the experimental compact dispersion curve under the condition of a finite thickness due to different boundary conditions and reflections from the boundaries. Based on the measured response, an experimental study was conducted to examine if the dispersive characteristics of Rayleigh waves exist in the multi-layer cement mortar slab systems. This study can be utilized in examining structural elements of general concrete structures, and can also be applied to the integrity analysis of concrete structures with a finite thickness.     

无粘结预应力钢筋混凝土梁非线性动力特性试验研究

对无粘结预应力钢筋混凝土简支梁,分11级损伤加载直到结构达到极限承载能力状态。在每一级损伤状态下,对结构进行了锤击试验与共振试验。对锤击试验结构跨中位移响应进行时频分析以及就共振试验通过找共振峰的方法都可以得到结构的振幅与频率关系。进一步将二者结合起来,通过分析得到了合适的时频分析所用窗口宽度。再结合时频分析方法,分析得到各级加载后无粘结预应力钢筋混凝土梁振幅与频率关系曲线族。通过分析结构振幅与频率关系曲线族的特点,总结了各级损伤状态下结构的非线性动力特性并分析了用无粘结预应力钢筋混凝土梁的非线性动力特性做损伤检测的可行性。     

混凝土结构耐久性及其稳健回归分析

混凝土结构耐久性是结构设计中需要考虑的一个重要指标,在工程实践中,随着时间的流逝,混凝土结构耐久性不足问题逐步暴露,逐渐引起了工程界的广泛关注。随着使用时间的延长,混凝土界面的变小或混凝土质量的退化以及钢筋的锈蚀,是导致结构构件的强度退化的主要原因。在试验的基础上对现有的钢筋混凝土结构进行耐久性分析,得出这方面相关的重要数据,为以后的设计和施工奠定数据基础,并为科学的解决混凝土耐久性问题提供重要的依据。     

混凝土高温爆裂临界温度和防爆裂纤维掺量研究综述与分析

确定无纤维或低纤维掺量的不同强度等级混凝土的爆裂临界温度,以及防止火灾时不同强度混凝土爆裂所需聚丙烯（PP）纤维或钢纤维最小掺量,对混凝土结构抗火设计具有重要意义。为此,对国内外大量高温爆裂试验研究结果进行分析,获得了爆裂临界温度与混凝土抗压强度（23~238MPa）的关系曲线,发现混凝土抗压强度越高,爆裂临界温度越低。通过大量试验数据拟合得到了防爆裂PP纤维掺量、钢纤维掺量与混凝土抗压强度的关系曲线,发现随着混凝土抗压强度的提高,所需防爆裂PP纤维掺量呈线性增长,而所需防爆裂钢纤维掺量呈指数增长。按EN 1992-1-2:2004《欧洲混凝土抗火设计规范》建议值,PP纤维掺量为0.22%的防爆裂混凝土,火灾下仍可能发生爆裂;按所提出计算式计算的掺量,则可有效降低火灾下混凝土爆裂的风险。     

FRP约束混凝土的抗压强度模型可靠性分析及评价

归纳已有的FRP约束混凝土强度计算模型,并结合实例对其进行可靠度分析,同时考虑在混凝土抗压强度变异系数和FRP抗拉强度变异系数不同时,各计算模型的可靠指标的变化趋势,得到了一些有意义的结论.最后提出了FRP约束混凝土的设计计算建议.