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。     

碾压混凝土夏季高温施工工艺试验研究与应用

采用低脆性及低水化热水泥，高渗粉煤灰，掺用高温型多功能缓凝高效减水剂，优化混凝土施工配合比，使混凝土总胶材用量少于１９０ｋｇ／ｍ＾３，混凝土绝热温升降到１２￣１８℃，初凝时间大于１５ｈ。对仓面进行喷雾降温保湿，降低原材料人仓温度，缩短混凝土层间间隔时间，加强质量控制等是实现夏季高温施工的必要技术措施，并已在大广坝、石板水、花滩、山口等电站的碾压混凝土高温施工实践中证明是可行的，值得推广使用。     

考虑冻-融作用下中抗硅酸盐水泥混凝土疲劳力学试验研究

为了研究中抗硅酸盐水泥混凝土在单调加卸载下疲劳力学特征，设计开展不同水泥掺量、不同冻-融特征下混凝土试样加卸载力学试验，探讨混凝土的疲劳力学特征。研究表明，水泥掺量6%前后阶段内，疲劳寿命lgN分别为递增、递减特征，随目标加载应力水平递增，疲劳寿命lgN仍然与水泥掺量变化关系一致。疲劳寿命lgN与冻-融温差为二次函数关系，在温差为35℃后，疲劳寿命lgN降幅更为显著。冻-融交替次数与疲劳寿命为负相关关系，交替增大至9次后，疲劳寿命降幅更显著。控制中抗硅酸盐水泥掺量在合理区间更适宜，且避免冻-融损伤与加载应力形成损伤耦合作用。研究成果可为中抗硅酸盐水泥混凝土材料的疲劳力学研究提供试验参考。     

沙河渡槽施工期温度场分析

根据热传导理论,对渡槽槽身在蒸汽养护条件下施工期的温度场进行了分析。结果表明:预养期,混凝土内外温差相对较小,且混凝土弹性模量较小,槽身不会产生较大的温度应力;升温期,混凝土温差多为外层温度高于内部温度,主要产生压应力,可适当放宽该时段温差要求;恒温期,受水化热影响内部温度继续上升,内外温差逐渐减小,一般由负温差转为正温差,有些工况会出现温差进一步加大现象,大多数工况都能满足15℃温差限值的要求;降温期,降温结束后混凝土内外温差不能满足15℃限值的要求,降温期混凝土外层会产生较大的拉应力,因此应采用较慢的降温速度,并且应延长混凝土在蒸汽养护蓬中的静置时间。     

焦作新河岸坡防护工程混凝土力学试验研究

为研究焦作新河岸坡防护工程混凝土材料物理损伤作用下的力学特征,设计浸水作用与受热作用两种物理环境,开展损伤后混凝土力学特征影响变化。水化作用对混凝土承载应力具有损伤效应,浸水时间愈长,对强度的削弱作用愈显著,但围压效应可抑制水化损伤作用。变形特征参数受水化、高温作用影响效应与强度参数一致,且混凝土延性变形随浸水时间延长而增大。该研究成果可为水利工程中物理损伤作用下混凝土力学试验提供参考。     

热-力耦合下法兰连接钢管混凝土柱稳定性研究

法兰连接钢管混凝土作为一种新型创造性组合结构,在火灾工况下对其温度传递规律及温度场分布规律的研究较少。利用COMSOL建立法兰连接钢管混凝土柱组合结构的数值模型,研究受火前后组合结构在侧向荷载作用下的挠度变化、预应力螺栓应力应变的变化、混凝土损伤量变化,并分析该组合结构的稳定性。研究结果表明：钢管外壁升温较快,在火灾发生后螺栓在构件水平荷载作用下所受的应力有着较大的增加,法兰与螺栓接触位置处法兰的应力有着明显的重新分配。随着构件的温度升高,沿着螺栓中线的位移逐渐增加,构件的挠度增加了近十倍。在火灾发生前随着水平荷载的增加构件的损伤主要发生在混凝土背部,但在火灾后,混凝土损伤范围有着明显增加。因此,在火灾发生后在水平荷载作用下,法兰连接钢管混凝土结构承载能力变差。     

不同岩壁温度对围岩—喷射混凝土粘结强度的影响分析

本文以齐热哈塔尔水电站工程为依托,设计研制了高地温隧洞模拟试验装置,并试验分析了高地温热害洞段不同岩壁温度对围岩—喷射混凝土粘结强度的影响,同时进行了机理分析。试验结果表明:在空气相对湿度为90%的工况下,岩壁温度在50~90℃之间时,岩壁温度越高,粘结面混凝土微细观结构越为疏松多孔,粘结强度越低,并且90℃的高温岩壁喷射混凝土28 d龄期粘结强度要低于7 d龄期粘结强度。因此,建议在高温洞段采取铺设隔热层、喷射耐热混凝土、高湿养护等措施。     

湿热环境下预应力CFRP加固高强混凝土梁的抗弯性能研究

为研究高温、高湿环境对碳纤维布加固高强混凝土梁抗弯性能的影响,在温度为４０℃和温度为２０℃环境下,对ＣＦＲＰ预应力及非预应力加固的２４根梁进行弯曲试验。结果表明:在温度为２０℃的自然环境下,与无ＣＦＲＰ布粘贴的基准梁相比,粘贴非预应力ＣＦＲＰ布加固的试验梁,其开裂荷载提高３５．６％,极限荷载提高３７．６％,并且随着ＣＦＲＰ的施加和预应力等级的逐渐加大,其开裂荷载显著升高;在温度为４０℃的湿热环境下,与无ＣＦＲＰ布粘贴的基准梁相比,非预应力ＣＦＲＰ加固的试验梁,其开裂荷载提高２７．３％,极限荷载提高２９．３％,随着ＣＦＲＰ预应力等级逐渐提高,其开裂荷载呈逐渐增大趋势;与温度为２０℃自然环境相比,在温度为４０℃的湿热环境下,试验梁的开裂荷载与极限荷载呈下降趋势,且随着预应力等级的增大,下降幅度变大。     

紫外线照射条件下覆塑格宾网线线材低温脆断性能试验

将经紫外线照射老化后的覆塑格宾网线线材试样和未经老化的试样分别在0℃，-10℃，-20℃，-30℃，-45℃，-50℃和-60℃的工况条件下进行低温弯折试验，确定其发生脆性断裂的温度。试验结果表明：覆塑格宾网线线材老化后，其脆性断裂温度均明显升高，耐低温的性能明显降低，并且，紫外线照射时间越长，耐低温性能越差；在紫外线照射和低温联合作用下，覆塑格宾网线线材的覆塑厚度越厚，线径越小，其脆性断裂温度越低，耐低温性能越好。     

热活化油页岩半焦对混凝土力学性能的影响研究

为研究热活化油页岩半焦对混凝土力学性能的影响，选取300、400、500和600℃高温煅烧后的油页岩半焦，以5%～25%的掺量替代水泥制备半焦混凝土，测试油页岩半焦混凝土的抗压、抗折强度；借助核磁共振技术分析半焦混凝土内部孔隙信息，剖析半焦混凝土的强度和孔隙率的关系。结果表明：随着油页岩半焦煅烧温度的升高，半焦混凝土的抗压、抗折强度先升后降，500℃时力学性能最好；随着油页岩半焦掺量的增加，半焦混凝土的抗压、抗折强度先升后降，掺量为15%时混凝土力学性能最好；半焦混凝土内部以小孔隙居多，其孔隙率随油页岩半焦掺量的增加先减后增，掺量为15%时混凝土孔隙率最小。     

早龄期损伤水工混凝土自然自愈合效果试验研究

早龄期水工混凝土结构在不利荷载工况下常易产生损伤开裂，如果及时加强对早龄期损伤水工混凝土的养护，后期水工混凝土自然自愈合效果对结构服役寿命具有重要影响。为此，本文设计并开展了3种预损伤龄期(1 d、2 d、3 d)和3种粉煤灰掺量(0%、15%、35%)下的早龄期水工混凝土抗压强度预损伤试验，以损伤试件标准养护至28 d龄期后的不同受压面抗压强度增长率 R₁和恢复率 R₂作为评价指标，同时结合损伤混凝土试件的微观孔结构测试结果，共同探究早龄期损伤混凝土的自然自愈合效果。研究结果表明，在相同粉煤灰掺量下，损伤试件的强度恢复率 R₂均随着预损伤龄期的增加而增大，且在3 d预损伤龄期下A组损伤试件的 R₂均大于95%，表明损伤试件得到了较好的恢复;在同一预损伤龄期下，不同受压面二次强度测试结果表现为 F_2，A＞ F_2，B，平均孔径、最可及孔径和分形维数均表现为A组检测样品＜B组检测样品，这表明裂缝平行于二次受压方向的损伤混凝土试件的自愈合情况较好;掺入粉煤灰能够使损伤试件强度增长率 R₁和恢复率 R₂得到提升，并降低总体积、最可及孔径和分形维数，增加无害孔和少害孔的占比。上述结果表明，及时加强对早龄期损伤混凝土的养护，其后期的自愈合效果较好，且适量掺入粉煤灰能提升损伤混凝土的自愈合效果。     

鲁古河水电站拱坝混凝土温控防裂技术措施

中小型大体积混凝土坝，通过改善、优化混凝土配合比，选择合理的原材料储存、运输方式以及混凝土施工工艺，无需采用特殊的温控措施，也可降低混凝土的入仓温度，减少水化热温升，防止出现温度裂缝。以广东省鲁古河水电站工程为例，对其进行了详细论述，通过采取上述防裂措施，获得了较好的效果。在高温季节，混凝土浇筑温度为30℃，仍能满足设计和规范要求，工程建成后，经历了8个冬夏，正常运行了5 a，尚未发现裂缝。在一些中、小型大体积混凝土施工中，若没有条件建造制冰厂或施工工期允许的情况下，可参照采用这些技术措施。     

东风水电站推力瓦温偏高的原因分析及改进措施

东风水电站站首台１７０ＭＷ机组试运行中推力瓦温偏高，空载平均瓦温６９．５℃，带负荷过程曾两次发生瓦温突增２～３℃，由于及时减负荷才避免了烧瓦．经两次瓦温突增瓦面磨低后，只能带９６ＭＷ负荷，平均瓦温７３．２℃。在现场可能条件下，用提高轴瓦切向偏心率、刮低瓦面热变形高温区和改善油路循环等措施，使机组能在当时水头下带负荷１４５ＭＷ，通过了７２ｈ试运行。为彻底改善推力轴承运行工况，３台机组均改用弹性金属塑料瓦，在镜板水平面圆度方位加钻４个２６ｍｍ从油孔形成镜板泵，在夏季满负荷工况下推力瓦平均瓦温为４１．５℃，取得了良好的效果．     

高温作用后红砂岩孔隙结构及抗拉强度劣化试验研究

高放射性废物处置、深部地热开采、隧道火灾和煤炭地下气化等工程均会遭受高温作用的影响。【目的】为了研究温度作用对岩石孔隙结构及抗拉强度的影响，探讨温度对岩石的损伤机制，【方法】以山东省临沂市红砂岩为例，对不同温度作用后的红砂岩试样开展物理力学试验，包括借助低场核磁共振和扫描电镜对热处理后红砂岩的微观结构进行测试和观察，以及巴西圆盘劈裂试验。【结果】结果显示：经高温处理，红砂岩纵波速度损失率由0.39%增长至64.60%,质量损失率由1.11%增长至4.29%,孔隙度由2.77%增长至7.73%,抗拉强度由3.43 MPa降至0.88 MPa,单轴抗压强度由64.23 MPa降至38.25 MPa。【结论】结果表明：(1)随着温度升高，红砂岩的纵波波速和质量表现出明显的变化，均随着温度的升高而降低，当温度达到一定程度以后，各孤立的裂隙逐渐连通形成裂隙网络，从而降低红砂岩的抗拉强度；(2)温度能够促进红砂岩孔隙发育，红砂岩内部的纳米孔和微孔逐渐扩展、贯通从而形成中孔，导致红砂岩的连通性增强，孔隙度也相应增大；(3)高温作用后红砂岩的孔隙度参数与力学参数之间存在良好的线性关系，即可以通过岩石的...     

整体浇筑堆石混凝土拱坝施工期温度监测与等效均质仿真研究

不分横缝、整体浇筑拱坝是近年来推动堆石混凝土拱坝快速发展的新型筑坝技术，非均质堆石混凝土材料的等效参数取值是全拱坝温度仿真前亟待解决的问题。本文依托风光拱坝工程开展了施工期原型温度监测试验，并通过分析堆石与自密实混凝土的温度演化规律，进行了等效均质堆石混凝土温度仿真研究。试验结果发现，入仓的堆石体对下层已浇筑的堆石混凝土存在“保温效应”;自密实混凝土浇筑后会引起下层已浇筑堆石混凝土二次温升，但影响深度不会超过每仓厚度;气候温和地区冬季，堆石体入仓温度比日平均气温高约2.0~4.0 ℃。结合仿真计算发现，堆石混凝土早龄期温度是从非均匀场向均匀场演化的过程，自密实混凝土入仓时会迅速与堆石进行热交换，水化反应开始后堆石会不断吸收自密实混凝土水化热，经过约48 h达到温度峰值后，两种材料的温度场接近均匀分布。采用均质模型及等效入仓温度、加权导热系数、等效绝热温升，考虑拱坝上下游预制块模板与防渗层等结构开展施工期温度仿真，能较好地模拟堆石混凝土水化过程的等效均匀温度场。拱坝体型相对较薄、散热快，筑坝材料堆石混凝土实测水化温升低(冬季仅约6 ℃)，有力支撑了整体浇筑堆石混凝土拱坝的可行性。     

小湾拱坝湿筛混凝土动态弯拉力学特性试验研究

结合小湾拱坝，试验研究了湿筛混凝土动态弯拉力学特性。试验采用MTS322动静万能试验机和简支梁三分点加荷法。静载试验加载速率为250N/s。动载试验考虑了不同初始静载（0%、40%、80%、90%）和不同动态加载方式（冲击和变幅三角波）。40%、80%和90%初始静载分别取18.6kN、37.2kN和41.8kN，以静载速率加载至初始静载值，再施加动态荷载。冲击波形加载速率是250kN/s。变幅三角波形加载频率是1Hz，每个加载台阶含三个周期，相邻加载台阶差值是20kN。湿筛混凝土试验结果表明：(1)初始静载对混凝土动态极限弯拉强度影响很大；(2)合适比例的初始静载对混凝土动态极限弯拉强度有利，本文试验发现80%初始静载时动态弯拉强度提高最大，冲击试验DIF高达1.49；(3)同静载相比，冲击加载时混凝土动态极限弯拉强度提高，弯拉极限拉伸值略小，弹性模量提高不多，纯弯区正截面中和轴位置没有变化；(4)往复加载对混凝土存在低周疲劳的不利影响。对比分析表明，三级配混凝土与其湿筛混凝土动态弯拉力学特性，定性规律相似，但定量结果尚得不出来，进行高拱坝抗震设计时，应采用全级配混凝土动态试验结果。     

制冷厂DN300氨阀更换

在高温季节，江垭大坝混凝土浇筑温度由制冷厂对粗骨科进行风冷控制．混凝土出机温度控制在12℃以内．制冷厂在打压试漏过程中，发现#2低压贮液器的DN300氨间有轻微漏气现象，经分析需更换DN300氨阀．由于受现场条件限制，按常规将系统内全部氨液（24t）排空换阀、补充氨液等十分困难．为此，辽宁局决定采取局部排空措施，更换DN300氨阀，实践证明，局部排空法换阀，不但保证了工期，还大大节省了人力、物力．同时采取隔离降压冷却法在有漏的情况下施焊是成功的施工经验．     

湿－热耦合作用下ＳＢＳ改性沥青老化性能及老化机理研究

在沥青路面服役过程中，高温环境和水的作用可能加速沥青的老化。为探究高温多雨环境下ＳＢＳ改性沥青的老化性能并揭示其老化机理，本研究将 ＳＢＳ改性沥青进行旋转薄膜烘箱老化和压力老化处理后，再进行 80℃高温水浴老化 24ｈ，以模拟湿－热耦合环境下沥青的老化过程。对经过上述处理的沥青和不同老化状态下（未老化、短期老化、长期老化）ＳＢＳ改性沥青进行高温流变性能试验和红外光谱试验，对比分析湿－热耦合作用下 ＳＢＳ改性沥青的老化性能及老化机理。试验结果表明:在四种不同老化状态中，高温水浴老化后的 ＳＢＳ改性沥青具有最大的复数模量和最小的相位角；在高温和水环境耦合作用的影响下，ＳＢＳ改性沥青的热氧老化进一步加剧；ＳＢＳ改性沥青在各老化阶段的复数模量的增长规律与亚砜基和羰基的增长规律一致；同样温度条件下，水的存在会加速 ＳＢＳ沥青老化。     

某服役32年立交桥顶板混凝土芯样碱骨料反应鉴别研究

某立交桥面板混凝土所用骨料具有碱活性且未采取碱活性抑制措施，服役32年后发现桥面板混凝土强度明显降低并存在开裂现象。为确定桥面板混凝土碱骨料反应状态，对典型部位的混凝土芯样开展了抗压强度测试、80℃残余膨胀试验、产物分析及微观分析等研究。结果显示：芯样混凝土抗压强度均低于设计值，部分已低至50%以下；在80℃加速养护的80 d内，芯样膨胀趋势明显，且径向膨胀率和轴向膨胀率均超过0.10%;弹性波波速呈下降的趋势，体积电阻率逐渐增大。染色分析表明部分骨料周围被染为棕黄色，疑似碱骨料反应产物；微裂纹分析显示芯样切片内部存在具有典型碱骨料反应特征的微裂纹。综合已有分析表明：该立交桥顶板混凝土存在典型的碱骨料反应损伤特征，未来发生较大残余膨胀并破坏的可能性较大。     

小湾拱坝三级配混凝土动态弯拉力学特性试验研究

结合小湾拱坝，试验研究了三级配混凝土动态弯拉力学特性。试验采用液压伺服加载系统和简支梁三分点加荷法。进行了21个试件试验，尺寸是300mm×300mm×1100mm。静载试验，加载速率为250N/s。动载试验，考虑了不同初始静载（0%、40%、80%）和不同动态加载方式（冲击和变幅三角波）。80%和40%初始静载分别取80kN、40kN，以静载速率加载至初始静载值，再施加动态荷载。冲击波形加载速率是600kN/s。变幅三角波形加载频率是1Hz,每个加载台阶含三个周期，相邻加载台阶差值是40kN。试验结果表明：(1)初始静载对混凝土动态极限弯拉强度影响很大；(2)合适比例的初始静载，对混凝土动态极限弯拉强度有利，本文试验发现80%初始静载时动态弯拉强度提高最大，冲击试验DIF高达1.37；(3)同静载相比，冲击加载时混凝土动态极限弯拉强度提高，弯拉极限拉伸值变小，弹性模量提高不多，纯弯区正截面中和轴位置基本不变；(4)往复加载对混凝土存在低周疲劳的不利影响。研究成果为小湾高拱坝抗震安全评价提供了有效的依据。