级配钢纤维RPC抗剪性能的试验与研究

对不同钢纤维体积率的活性粉末混凝土(RPC)进行了直剪试验和四点剪切试验,测试数据和破坏现象显示:试验方法对试验结果影响很大,四点剪切试验能真实反应RPC的剪切性能.试验结果表明:钢纤维掺入对RPC抗剪强度和剪切变形能力的提高具有显著效应,但对剪切开裂强度和剪切模量的影响很小,RPC的剪切模量可取值为32 GPá.计算...     

高速公路钢纤维混凝土试验路面中钢纤维分布规律的研究

从云南某高速公路微扭剪切型钢纤维增强混凝土试验路面中纤维分布的实际情况出发，应用计算机图像技术，研制了钢纤维分布细观几何参数的计算机测试系统，研究了钢纤维分布的细观几何参数，分析了钢纤维混凝土路面中钢纤维的分布规律，建立了钢纤维分布随机过程的数学模型，并研究了钢纤维的动态转移过程。     

二级配钢纤维混凝土的试验研究

通过对一、二级配钢纤维混凝土性能的试验研究和分析，阐述了二级配钢纤维混凝土对混凝土抗裂性的有利影响；针对钢纤维的体积分数、品种、外观形状、长度等特征参数对二级配钢纤维混凝土性能的影响进行了试验．结果表明：在相同条件下，掺入体积分数为1．5％，弓形60mm钢纤维的二级配钢纤维混凝土效果最好；提出了在钢纤维体积分数较大的条件下判定钢纤维混凝土工作性以采用施加外部机械力作用的维勃稠度法较为合理的观点。     

离心成型钢纤维混凝土弯曲拉伸性能试验研究

通过试验研究了离心工艺参数、骨料级配、钢纤维长度和体积分数等因素对离心成型钢纤维环形截面混凝土的弯曲拉伸强度、受拉应变和变形的影响规律.结果表明,当选用长度较小的钢纤维时,适当延长离心成型中速阶段的离心时间可提高钢纤维混凝土的弯曲拉伸强度和极限变形能力;当选用长度较大的钢纤维时,适当增大中速阶段的离心加速度可提高钢纤维混凝土的弯曲拉伸强度和极限变形能力;选取粗骨料级配为5~10,5~15 mm时,钢纤维长度为25~32 mm可获得较高的弯曲拉伸强度和极限变形能力.钢纤维体积分数宜取1.2%左右.经统计分析提出了离心成型钢纤维混凝土的弯曲拉伸强度计算公式.     

钢纤维混凝土与聚丙烯纤维混凝土材料冲击荷载下纤维增韧特性试验研究

对两种纤维混凝土材料纤维增韧及耗能机理进行了探讨,并采用变截面大尺寸Hopkinson压杆,对钢纤维混凝土、素 混凝土和五种纤维含量的聚丙烯纤维混凝土试件进行了三种应变率范围的冲击压缩试验,文中给出了不同材料试件的破 坏特征及试验测试结果。并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对两种纤维混凝土在冲击荷载下增韧特性进 行了对比分析。研究表明,五种含量的聚丙烯纤维混凝土中,含量0.9～1.5kg／m3的三组混凝土韧性较高,其中含量 1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性值最大;与素混凝土相比,两种纤维混凝土韧性均有所提高,在达到应力峰值后的变 形阶段得以体现,在0～0.020应变范围内,钢纤维混凝土、含量1.5kg／m3的聚丙烯纤维混凝土韧性指标比素混凝土分别 提高了37.7％和18.9％。     

二级配骨料钢纤维混凝土断裂性能研究

基于水利工程中对大粒径混凝土防抗裂增韧的要求,进行了二级配骨料钢纤维混凝土断裂性能试验。分析了钢纤维体积率(钢纤维掺量)对钢纤维混凝土断裂韧度和断裂能的影响。结果表明:钢纤维的掺入明显提高了二级配混凝土的断裂性能,对其有较大的增韧效果。在此基础上,提出了钢纤维混凝土断裂韧度和断裂能的计算公式,并回归分析了钢纤维混凝土断裂韧度和断裂能与劈拉强度的关系式。     

复杂动载作用下钢纤维混凝土材料参数特征分析

采用常三轴动力试验仪对不同钢纤维含量、不同围压、应变速率为10-3/s作用下混凝土的主要参数进行试验与分析,结果表明:①随着围压的增大,各种不同钢纤维含量的混凝土峰值应力显著提高;②同一种围压条件下,基体强度等级愈高峰值应力的增加幅度也愈高,峰值应力随钢纤维含量的变化不大;③围压对峰值应变的影响较大,随围压的增大,峰值应变明显增大;在有围压的条件下峰值应变随钢纤维含量的增加而提高得不多;④钢纤维含量对割线模量有一定的影响,对基体强度较低的混凝土的影响要比强度等级高的混凝土显著;围压对钢纤维混凝土割线模量也有一定影响,随围压的增加,钢纤维混凝土的割线模量表现为先增加后减小,但增加和减小的程度都不大;围压的变化对基体强度较高的混凝土割线模量影响不大,对基体强度较低的混凝土基本呈下降趋势;⑤混凝土的泊松比离散性较大,钢纤维含量和围压对泊松比的影响不是很大,主要集中在0.11～0.20之间;⑥在三轴动荷载的情况下,钢纤维的掺入对混凝土的压缩韧度指数ηc5基本上没有影响;但韧度指数ηc10随钢纤维含量的增加有显著提高,变形不大时作用不明显,当变形较大时,钢纤维提高韧性的作用得以充分体现;钢纤维的增韧效果在基体强度较低的...     

钢纤维大粒径混凝土断裂性能研究

针对水利工程对大粒径混凝土增韧限裂的要求，进行了二级配骨料钢纤维混凝土的断裂性能试验，得出了在不同钢纤维体积率下的断裂韧度和断裂能，并通过方差分析了钢纤维长度、骨料粒径和试件尺寸等对钢纤维混凝土断裂韧度的影响。结果表明：钢纤维的掺入明显提高了二级配混凝土的断裂性能，对其有良好的增韧效果。     

钢纤维掺量对RPC抗压强度影响的试验研究

设计了6组钢纤维掺量的RPC试件,进行抗压强度试验,建立了钢纤维掺量与RPC抗压强度之间的定量关系式,研究结果表明：在水胶比较低时,钢纤维对RPC抗压强度的增强效果随钢纤维掺量的增大而增大;在水胶比较高时,钢纤维的掺量变化对RPC抗压强度几乎无增强作用,另外,对最佳配合比进行了调整。     

论各种级配控制在工程中的相互关系和作用

介绍了级配的含义和分类,研究了各类级配在施工中的应用,提出了规范未涉及的级配测定方法的构想,分析了各种级配控制在工程中的相互关系,论述了各种级配控制在工程中的作用,以加强级配控制,保证工程质量。     

定向分布钢纤维RPC的剪切性能

为研究准静态荷载下纤维分布对活性粉末混凝土（RPC）构件受剪、受拉力学性能的影响,利用电磁场定向装置制备了定向分布钢纤维活性粉末混凝土（ASFRPC）试件,并对其进行双面直剪和劈裂抗拉试验,结合图像分析法研究了纤维方向、纤维长径比对钢纤维活性粉末混凝土（SFRPC）试件受剪、受拉力学性能的影响.结果表明：相同条件下ASFRPC试件的抗剪强度、峰值剪切变形和剪切韧性相比于SFRPC试件均有了显著的提高,表现出更高的抗剪、抗拉性能.     

钢纤维掺量对活性粉末混凝土断裂性能的影响

采用三点抗弯试验,研究了不同钢纤维掺量对活性粉末混凝土（RPC）抗断裂性能的影响;通过扫描电镜（SEM）对钢纤维与RPC基体的黏结情况进行了研究;通过拉拔试验得到了钢纤维与RPC基体的界面黏结强度.结果表明：对于素RPC,其脆性大,断裂能值低,蒸养使其脆性增加;掺加钢纤维后,蒸养可改善钢纤维与RPC基体的界面过渡区,增加界面黏结强度,使钢纤维被拔出需要消耗更多的能量,从而提高了RPC的抗断裂性能,与钢纤维掺量为1%（体积分数）相比,当其掺量为2%时,蒸养对提高RPC抗断裂性能的作用不显著.     

车轮荷载作用下双工字钢组合梁桥横桥向 焊钉拉拔效应

针对双工字钢组合梁在车轮荷载作用下引起的钢混界面横桥向掀起效应导致焊钉出现拉拔应力的问题展开讨论,为分析此效应对双工字钢组合梁焊钉受力的影响从而为焊钉布置提供参考,对2×35 m双工字钢组合连续梁的焊钉拉拔应力分布规律及影响因素进行了研究。分析了6种采用不同单元类型、焊钉模拟方式、接触关系的ABAQUS有限元模型组合梁钢混界面横桥向掀起效应计算结果,通过对比已有文献中的试验结果,确定了合理的有限元模拟方法。基于此方法,分析了车轮荷载作用位置、加劲肋与横梁设置形式对焊钉拉拔应力沿纵横桥向分布的影响; 研究了横梁位置、桥面板厚度与主梁间距比、焊钉横桥向间距对焊钉拉拔应力的影响并讨论了焊钉拉拔应力对各参数的敏感性。结果表明:加劲肋限制了钢梁上翼缘随桥面板变形,导致焊钉产生明显拉拔应力; 焊钉应力沿纵桥向衰减速度很快; 设置横梁能减小双工字钢组合梁的侧向变形,导致焊钉拉拔应力大幅提高,最多能提高317.97%; 焊钉拉拔应力随着桥面板厚度与主梁间距比增大而逐渐减小,随着横梁中心线距钢梁上翼缘距离的增大呈现出先增大、后不变、最后略微减小的趋势,随焊钉横向间距增大出现先增大后减小的现象; 各参数中,桥面板厚度与主梁间距比对焊钉拉拔应力数值的影响最为显著; 根据焊钉拉拔应力分布规律及影响因素,建议应适当加密双工字钢组合梁加劲肋与横梁附近的焊钉。     

海洋环境荷载下半潜式平台上承房屋钢框架结构的动力响应特征

以1 000 m深海半潜式平台上承房屋钢框架结构为研究对象,首先采用有限元方法模拟了3层、6层、9层3种高度的上承结构在100年一遇极端海洋环境荷载作用下的动力时程响应,获得较适宜的推荐高度;然后对推荐高度结构分别进行陆地地震作用及海洋环境荷载作用下的动力时程响应有限元模拟,并将两种支承条件与作用方式下房屋钢框架结构的动力时程响应结果进行对比。结果表明：海洋环境荷载作用下,3层和6层结构的动力响应水平都相对较小且差距不大,而9层结构的动力响应水平因海风及结构倾斜影响过大而比6层结构的有显著增大,据此选定6层高度作为较适宜的推荐高度;6层房屋钢框架结构在平台支承4个月一遇海况下与在陆地支承8度多遇地震下的动力响应水平总体基本相当,但与陆地支承8度罕遇地震动力响应水平相比,即使是100年一遇的极端海洋环境荷载作用,其动力响应水平总体上也明显小于前者;研究成果可为海洋平台上承结构物的设计提供参考。     

钢纤维增强混凝土动态力学性能及HJC本构模型参数标定

探讨了不同体积掺量钢纤维和镀铜钢纤维对混凝土动态力学性能的影响,以及标定本构模型参数对钢纤维混凝土和镀铜钢纤维混凝土的适用性。在高强混凝土中掺加0.5%、1%、1.5%体积掺量的钢纤维制备7组试件,分别进行静态力学性能试验和分离式霍普金森压杆试验（SHPB）,基于静态、动态力学结果修正Holmquist-Johnson-Cook（HJC）本构模型参数,并利用有限元分析软件验证HJC模型参数的有效性。结果表明,在0.5%、1%、1.5%体积掺量下,混凝土动态峰值抗压强度随纤维掺量的增加而提高。标定的HJC模型对钢纤维混凝土的动态峰值抗压强度预测效果良好,模拟得到的应力-应变曲线与SHPB试验结果大致吻合。以侵蚀准则模拟得到动态冲击试验试件破坏过程,为钢纤维混凝土的抗冲击设计提供参考。     

往复剪切荷载作用下双波形薄钢板的弹塑性屈曲行为

为研究双波形薄钢板在达到或接近钢材屈服时的弹塑性屈曲行为,完成了4个不同螺栓间距的双波形薄钢板试件和1个单片波形薄钢板试件在往复剪切荷载作用下的拟静力试验。结果表明:设计合理的双波形薄钢板能够先达到全截面屈服抗剪承载力,然后在往复剪切荷载作用下交替发生弹塑性局部剪切屈曲,形成X形屈曲褶皱及撕裂裂缝而破坏; 双波形薄钢板的极限抗剪承载力大于单片波形薄钢板的2倍,最大提高约18%; 双波形薄钢板的滞回曲线表现出一定的“捏拢”现象,在其抗剪承载力达到峰值之后,随着滞回圈数的增加其抗剪承载力和卸载刚度退化明显,但其等效黏滞阻尼系数无显著下降; 双波形薄钢板在剪切荷载作用下可分为弹性、弹塑性局部屈曲以及承载力退化3个工作阶段,由于波形钢板的“手风琴”效应,双波形薄钢板基本不具备屈曲后抗剪承载力,其极限抗剪承载力状态即为弹塑性局部剪切屈曲状态。     

钢纤维再生混凝土抗拉试验研究

向再生混凝土中加入不同掺量的钢纤维,在普通试验机上测定钢纤维再生混凝土的轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度,以此来确定轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度的关系曲线。在再生混凝土中掺入一定量的钢纤维后,有效提高了其轴心抗拉强度和劈裂抗拉强度。     

钢桥面铺装对移动荷载的动态响应研究

通过建立钢桥面铺装体系力学分析模型,对以一定的速度移动的车辆荷载,钢桥面铺装层的受力影响进行数值模拟。分析了铺装体系在不同车速行驶的车辆移动荷载作用下的横向拉应力、纵向拉应力、表面竖向位移、剪应力和相同车速下铺装层剪应力等受力特性。最后得出的结论可以为进一步分析桥面铺装问题提供理论参考。     

面内荷载作用下低屈服点钢板剪力墙的试验研究

进行面内荷载作用下低屈服点钢板剪力墙的试验研究。在低屈服点钢板剪力墙结构中,钢板墙采用低屈服点型钢,而边缘框架采用高强型钢。分析了面内单调荷载作用下,低屈服点型钢墙的非线性剪切屈曲性能及宽厚比的影响。对多层低屈服点钢板剪力墙进行滞回性能试验,研究刚度、强度、变形及耗能性能。结果表明:低屈服点钢板剪力墙具有优越的变形及耗能能力,侧向荷载作用下,其层间位移角能超过5%。     

爆炸荷载作用下钢管混凝土柱非线性分析

基于统一强度理论,推导了钢管混凝土柱的塑性极限弯矩和均布荷载作用下简支梁的极限位移。考虑爆炸反应过程中钢管混凝土柱质量和刚度改变产生的非线性影响,采用等效单自由度模型和逐步积分法,分析了爆炸荷载作用下钢管混凝土柱的动态响应。将理论计算结果与相关文献计算结果进行对比,验证了理论计算方法的正确性。研究结果表明:随着套箍系数的增大,塑性极限弯矩及极限位移增大;随着侧压系数的增大,塑性极限弯矩增大;考虑钢管对受压区混凝土抗压强度的提高比不考虑时塑性极限弯矩提高了12%~19%;提出的计算方法满足钢管混凝土柱抗爆分析的精度要求,可为钢管混凝土柱的抗爆设计和防护提供参考。