水工混凝土结构损伤断裂研究

混凝土结构的断裂破坏是混凝土中裂缝累积损伤的结果。由于混凝土材料性能和作用荷载等因素的随机性，混凝土结构裂缝的扩展过程也表现出随机特征。本文应用马尔柯夫随机过程模型实现了对这一过程的概率分析，并给出了状态转移概率矩阵的确定方法，文末结合简单算例说明了该方法的具体应用。     

混凝土受压疲劳特性及损伤本构模型

基于边界面概念和损伤力学理论，建立了混凝土受压各向异性损伤模型。加载面、边界面方程均以损伤能量释放率表示。在能量释放率空间内，由加载面与初始损伤面、边界面之间的位置描述损伤状态。通过建立累积损伤与相应循环损伤能量释放率阈值之间的关系，确定了疲劳加载中极限断裂面的变化规律。利用变形唯一性假定，得到混凝土疲劳与单调加载的损伤量及应力应变之间的关系，为从全过程研究经历多种形式加载的混凝土性能退化规律奠定了基础。完成了混凝土单调加载、单级疲劳和多级疲劳继而单调加载试验，得到了模型中的参数。经比较，模型计算与试验结果吻合较好。     

混凝土轴拉疲劳试验及损伤模型

基于室内试验，研究了混凝土在等幅和变幅重复荷载作用下的轴拉疲劳性能。由等幅疲劳残余应变，定义了损伤变量，得到了相应的损伤积累和演化规律。依据损伤演变与损伤状态、加载条件间的相关性，建立了相应的疲劳损伤模型。并用变幅疲劳试验结果验证了模型的有效性。与其它模型相比，该模型具有较高的精度。     

碳纤维、钢纤维混凝土低周抗压疲劳特性的试验研究

本文研究了素混凝土、碳纤维混凝土和钢纤维混凝土在轴压疲劳荷载下的破坏机理，试验研究了碳纤维、不同品种钢纤维、纤维掺量、加载应力水平对于疲劳寿命及能量吸收的影响规律，探讨了疲劳累积损伤特性。研究表明：在较低的应力水平下纤维混凝土的疲劳寿命、能量吸收值均比高应力水平时明显增大。     

基于疲劳损伤的水库混凝土重力坝抗震性优化研究

重力坝被广泛应用于发电、供水等水利工程中,而疲劳损伤情况下的重力坝会引起严重的安全隐患。以云南省昭通渔洞水库为例,通过构建混凝土重力坝线弹性动力模型和混凝土塑性损伤模型,对重力坝进行数值模拟分析。结果表明,在地震波的影响下,重力坝坝顶和坝踵部位分别受到拉力和竖直向应力的影响。设置齿墙宽度为5和20m, 20m齿墙宽度时坝基面应力值最小,能有效加强坝体的稳定性。研究结果可为重力坝抗震性研究提供参考。     

再生混凝土疲劳损伤机理的数值模拟

基于再生混凝土内部细观结构的数字图像,建立了二维细观再生混凝土疲劳损伤有限元模型。首先,对弯折疲劳破坏后的再生混凝士弯折疲劳试件进行机械切割并对切割后的表面使用数码相机拍摄,获得截面数字图像。然后,对所获得的数字图像进行处理并对骨料和砂浆部分进行边缘检测,获得骨料和砂浆的边缘坐标,将其导入有限元分析软件,获得实体模型。最后,建立了二维细观再生混凝土疲劳损伤有限元模型,研究了再生混凝土在疲劳荷载作用下的损伤分布和应力分布的变化规律。     

冻融循环与疲劳荷载作用下混凝土损伤研究

为研究冻融循环与轴向疲劳荷载作用下混凝土力学性能损伤演化规律,对混凝土试件分别进行冻融循环、疲劳加载、先冻融循环后疲劳加载和先疲劳加载后冻融循环4种损伤试验,以试件经历损伤后的抗压强度劣化作为损伤评价指标研究混凝土的损伤特性和机理,同时研究相对动弹性模量和质量的劣化规律。研究结果表明:不同联合作用下,混凝土的相对动弹性模量均呈现降低趋势。冻融循环单一因素作用下,混凝土强度随冻融次数的增加逐渐降低;疲劳荷载单一因素作用下,混凝土强度随疲劳次数增加呈先升后降的趋势,疲劳4万次时,混凝土的损伤度为1.8%;先冻融循环后疲劳加载作用下,即混凝土先受冻融循环作用,再受1万次应力水平(0.1 f_c~0.5 f_c)的疲劳荷载作用时,随疲劳次数的增加,试件的强度均呈现升高趋势;先疲劳加载后冻融循环作用下,随冻融次数的增加,混凝土的力学性能损伤显著,历史疲劳次数为0.5万次和1万次,再经历75次冻融循环作用时,其损伤度分别为19%和24.2%。研究成果可为建立符合实际工程的混凝土结构耐久性设计理论提供较可靠的基础依据。     

水工混凝土结构耐久性研究

概述了水工混凝土结构耐久性的研究现状及研究意义，分析了影响水工混凝土结构耐久性的因素，探讨了提高混凝土结构耐久性的措施。     

水工混凝土结构局部损伤劣化系数研究

为考虑水工混凝土结构关键部位的损伤在外力及其他不利因素作用下,材料有可能会进一步劣化,损伤会进一步加剧,不同部位的损伤或不同周围环境对结构整体损伤概率具有不同影响,定义局部损伤劣化系数来反映损伤部位、受力水平、不利环境的影响。总结不同结构的局部损伤特点,根据水利水电工程分项系数极限状态设计方法中的结构重要性系数与失效概率的关系,制定了拱坝、重力坝、水闸局部损伤劣化系数的三等级分级原则,初步确定了与局部损伤劣化系数相对应的损伤部位及周围环境。更多还原     

水工混凝土结构病害机理评估体系研究

重大水工混凝土工程灾害防治的关键是通过对混凝土现有强度、裂缝、渗漏、钢筋锈蚀、沉陷变形、结构破坏、刚度、温度、冻融、冲刷、气蚀、磨损、水质、碳化深度和氯离子含量等方面的特性分析,选择裂缝、渗漏、混凝土强度和钢筋锈蚀等几个影响其安全及耐久性的主要因素进行评估,划分出等级标准,构建评估的技术体系。建立水工混凝土结构安全警示档案,以满足水利工程“经常养护,随时维修,养重于修,修重于抢”管理原则的要求,提高我国水利工程防灾、避灾的综合水平和能力。     

水工混凝土建筑物剥蚀破坏的修补

水工混凝土建筑物的安全运行是有关国计民生的重大问题，因此建筑物因老化而产生的病害及其修补技术日益受到各级有关部门的重视，水工混凝土建筑物由于耐久性不良而产生的病害种类较多，但从外观破坏上总的可分为三大类，即裂缝，渗漏及剥蚀，冲磨和空蚀剥蚀，钢筋锈蚀产生的混凝土保护层剥蚀，水质化学侵蚀以碱活性骨料反应而产生的混凝土剥蚀，本文在总结我国水工混凝土建筑物病害处理技术的经验教训基础上，详细地介绍了五类剥蚀     

水工泵送及常态混凝土性能对比试验研究

泵送混凝土在拌合物状态及各材料用量上与常态混凝土相比存在较大差异,该差异会在硬化混凝土各项性能中得到体现。为了研究水工泵送混凝土和常态混凝土在力学及干缩性能方面的差异,设置了3组对比试验。在同水胶比下,随着水胶比的增大,泵送混凝土相对于常态混凝土在抗压强度、抗拉强度、拉压比及弹性模量等指标方面表现出明显的优势。在不同水胶比下,泵送混凝土的干缩率也均大于常态混凝土。28,60,90 d龄期的泵送混凝土和常态混凝土的干缩率受水胶比影响显著,而3 d和7 d龄期的干缩率则受水胶比影响不明显。2种混凝土早期干缩率发展较快,后期则相对缓慢,干缩率的平均增长速率随龄期增加呈幂函数变化。该研究可以为泵送混凝土在水利工程中的应用提供一定的借鉴。     

水工磷矿渣碾压混凝土的基本性能试验研究

对水工磷矿渣碾压混凝土的基本性能进行了试验研究。结果表明:磷矿渣碾压混凝土具有早期强度较低、后期强度较高,绝热温升和线膨胀系数均较低,以及抗渗透能力强的特点。采用磷矿渣作为水工碾压混凝土的掺和料,既可以改善混凝土的性能,又可以减少环境污染,同时又可以解决水工大体积混凝土掺和料的供求矛盾。     

HEC水工泵送混凝土的基本性能试验研究

结合水电工程实际,对HEC水工泵送混凝土性能进行了试验研究.试验研究表明:HEC水工泵送混凝土具有混凝土用水量小、早期强度高和干缩变形小的优点,但也存在着泌水大且易板结的不足.     

水工混凝土裂缝的研究

本文系统地分析了水工混凝土在施工过程中常见的干缩裂缝 ,温度裂缝 ,冷缝等的成因及危害 ,并提出一些实用的防治和修补措施     

关于防止水工混凝土裂缝的探讨

文中从混凝土的力学和热学物理性能出发，探讨了水工混凝土裂缝发生的原因．分析了保证基础块混凝土不产生贯穿性裂缝和表面裂缝的条件，在工程实践基础上．总结了提高混凝土抗裂能力的方法及防止裂缝的结构措施和施工措施。     

冻融损伤条件下水工混凝土渗透性能试验

氯离子扩散系数是评定混凝土渗透性能的一个重要指标。对水工C30引气混凝土先后进行冻融循环试验和渗透性试验,基于不同冻融损伤程度开展氯离子扩散系数试验,用理论和试验相结合的方式分析冻融损伤对水工混凝土渗透性能的影响。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,损伤程度随之加深,混凝土的密实性逐渐下降,氯离子扩散系数呈线性增长,混凝土抗渗透性能明显下降。