既有混凝土应力-应变曲线方程的研究

根据对已使用了10、20、40年的既有混凝土圆柱体试件进行单轴抗压试验,测得17条应力-应变全过程曲线,并与相同强度的新混凝土应力-应变曲线对比回归出了不同使用年限既有混凝土的应力-应变全曲线方程。试验结果为既有混凝土结构进行非线性分析,预估其使用寿命和对其进行加固改造提供了理论依据。     

新建隧道施工对既有隧道影响的试验研究

通过新宝塔山隧道施工过程对既有宝塔山隧道的影响进行了数值模拟,并实测了新隧道开挖过程中既有隧道衬砌结构的变形和衬砌混凝土的应变变化情况。数值模拟结果和现场实测数据表明,既有隧道衬砌结构的变形和衬砌混凝土的应变变化较小,新隧道施工对既有隧道影响不明显,对后续工程施工有指导意义。     

冲击压缩下钢纤维高强混凝土应变率效应实验研究

利用(O)100SHPB实验装置,对三种混凝土基体强度(C60、C80、C100),四种体积含量(0、2%、4%、6%)的钢纤维混凝土进行了静态、准静态和三种高应变率(10～20/s、35～45/s、75～85/s)的冲击压缩实验.实验结果表明,钢纤维混凝土具有较强的应变率效应,其破坏应力、峰值应变均随应变率的增加而增加,且存在应变率临界阈值,当应变率超过该值时,钢纤维混凝土的强度与应变随应变率的增加而快速增加,同时还讨论了弹性模量与韧度的应变率效应.     

龄期混凝土损伤特性研究

对尺寸ф150 mm×300 mm的混凝土试件进行了不同龄期(28、112、183、345、810、1 248、1 550 d)和不同应变速率(10-5、5×10-5s-1)下的单轴压缩试验并定义了损伤变量D,研究了龄期和加载速率对混凝土的损伤特性的影响。结果表明:(1)在相同应变速率下,随着龄期的增长,混凝土的强度增强,损伤变量值降低,但损伤发展越来越迅速。(2)选用了Weibull-Lognormal损伤本构模型,当应变为0~1×10-3时混凝土出现初始损伤;当应变为1×10-3~2×10-3为损伤稳定发展阶段;当应变为2×10-3~4×10-3混凝土的损伤变量D随应变的增长迅速加快;当应变超过4×10-3时,损伤变量D随应变的增长速率逐渐减小。(3)混凝土峰前曲线形状控制参数m值随龄期的变化趋势服从Lognormal统计分布。     

不同加载速率下箍筋约束混凝土力学性能试验研究

为了研究箍筋约束效应和率相关效应对混凝土单轴受压性能的影响,采用MTS815试验机对一批设计强度等级为C30、C70混凝土的普通箍筋约束试件进行了单轴受压试验。选取4种不同的配箍等级,对每一种配箍等级试件分别进行加载应变率为10^-5、10^-2/s的试验,得到了相应的应力-应变全曲线。研究发现：混凝土单轴受压性能会受到配箍率、应变率和混凝土强度等级三者的共同影响;增大配箍率提高了约束混凝土试件的峰值应力、峰值应力对应应变和延性系数,当配箍率达到3.4%时,最大提高幅值比例约为1∶2∶4,但其弹性模量受到的影响可以忽略不计;增大加载应变率提高了约束混凝土试件的弹性模量、峰值应力和峰值应力对应应变,但其延性系数有所降低,当应变率达到10^-2/s时,上述特征值最大提高或降低幅值比例约为1∶5∶4∶4;箍筋约束效应与率相关效应相互耦合,当二者共同存在时,会削弱彼此对约束混凝土试件峰值应力、峰值应力对应应变和延性系数的提高或降低作用,当配箍率为0%~3.4%、应变率为10^-5~10^-2/s时,削弱幅值不超过60%,提高混凝土强度等级会增强该削弱作用,弹性模量受耦合效应的影响可以忽略不计。     

自然环境条件下混凝土收缩预测模型

为提出自然环境条件下合理的混凝土收缩预测模型,分析了在温度作用下既有混凝土收缩预测模型的差异性,收集了国内外自然环境条件下24组混凝土试件收缩测试结果,探讨了日照、降雨、环境平均相对湿度、混凝土强度和类型对混凝土收缩应变的影响,基于试验数据,对CEB10模型进行了修正,得到了混凝土收缩预测模型。结果表明,考虑温度效应的既有混凝土收缩预测模型对温度的敏感性有较大差异,不能较为准确预测自然环境条件下混凝土收缩应变;自然环境与实验室标准环境下的混凝土收缩应变之比可分为稳定部分和变化部分,日照、降雨、环境平均相对湿度、混凝土强度和类型影响其稳定部分,温度变化历程影响其变化部分;基于大量实测结果获得的混凝土收缩预测模型公式可较为准确地计算自然环境条件下混凝土收缩应变。     

有侧压混凝土动态劈拉强度理论研究

对尺寸为300 mm×300 mm×300 mm的立方体混凝土试件进行4种应变速率(10~(-5)、10~(-4)、5×10~(-4)、10~(-3))和5种侧压(0、2 MPa、4 MPa、6 MPa、8 MPa)下的劈拉试验,对比分析有侧压混凝土动态劈拉受荷全过程的力学特性及变化规律。研究结果表明,有侧压混凝土材料劈拉强度随应变速率增大而增大,不同应变速率下混凝土劈拉强度随侧压增大均表现出先增大后减小的变化规律,不同应变速率下混凝土最大劈拉强度对应的侧压比基本相等。     

玄武岩纤维增强混凝土静、动力性能试验研究

对纤维体积含量分别为0、0．1％、0．2％、0．3％的幺武岩纤维增强混凝上进行试验,研究了玄武岩纤维体积掺量对混凝土抗压强度、劈裂抗拉强度的影响,并利用φ100mm的SHPB装置进行了冲击压缩试验,得到了不同应变率下的全过程应力-应变曲线。试验结果表明：混凝土材料具有应变速率敏感性,随着应变率的增加,混凝土的峰值应力增加,发现玄武岩纤维的体积掺量为0．1％时,具有最好的力学性能。     

钢纤维混凝土双轴受压动态力学性能试验研究

研究了钢纤维掺量(体积分数)为0%,1%,2%,3%的钢纤维混凝土试块在应力比为1.00∶0,1.00∶0.25,1.00∶0.50,1.00∶0.75,1.00∶1.00,以及应变速率为10~(-5),10~(-4),10~(-3),10~(-2)s~(-1)下的双轴动态抗压性能,分析了以上3种因素对混凝土极限抗压强度、应力-应变曲线等力学指标的影响规律.结果表明:各种钢纤维掺量和应力比条件下,混凝土的极限抗压强度均随着应变速率的提高而增大;在相同应变速率和钢纤维掺量条件下,应力比为1.00∶0.50时,混凝土极限抗压强度最大.另外,钢纤维混凝土的韧性较普通混凝土有很大提高.     

玄武岩纤维混凝土冲击压缩韧性

介绍了利用Φ100 mmSHPB装置获得玄武岩纤维混凝土冲击压缩在3种应变率范围下的应力-应变曲线的试验研究.并以应力-应变全程曲线所围面积作为韧性指标,对玄武岩纤维掺量分别为0、0.1%、0.2%和0.3%的混凝土在冲击荷载下增韧特性进行了对比分析.研究表明,在0～0.020应变范围内,4种掺量的玄武岩纤维混凝土中,BFRC0.2韧性最高,尤其在50/S～60/S应变率范围内,比素混凝土韧性指标提高了12.7%;应变较低时,一般素混凝土的韧性指标最高:与素混凝土相比,在应变率较低时,3组掺玄武岩纤维的混凝土韧性均有所提高,而在80/S～100/S应变率范围下,BFRC0.3韧性最低.     

碳纤维板加固钢筋混凝土梁的现场实荷加载试验

对某工程中的钢筋混凝土梁采取粘贴碳纤维板的方案进行加固 ,并抽取试验梁进行了现场堆料实荷加载检验。对试验梁的应变、挠度、裂缝开展情况和承载能力进行了全面分析 ,对该加固工程的效果进行了评价 ,以供同行参考     

碳纤维布改善高强混凝土性能的研究

研究了碳纤维布对提高高强混凝土抗压强度和改善其延性的作用。试验发现 ,包裹碳纤维布可以提高试件的抗压强度 ,并有效地改善混凝土的变形性能 ,其效果随碳纤维用量的增加而更加显著。根据提供的公式 ,可以将碳纤维用量折换成等效箍筋用量。同时 ,在试验的基础上 ,根据理论分析和对试验结果的整理 ,归纳出了碳纤维布约束高强混凝土的应力 -应变全曲线方程。最后 ,利用提出的全曲线方程 ,编制了有关计算分析程序 ,分析了包裹碳纤维布对提高高强混凝土压弯构件的强度和延性的作用。     

混凝土圆形截面偏压柱极限承载力的解析解

采用规范规定的混凝土应力 -应变关系 ,对圆形截面混凝土偏心受压构件的极限承载力作了理论分析和计算 ,得到极限承载力 -荷载偏心距曲线     

混凝土高温损伤后水中养护的愈合功能试验研究

对C30和C80混凝土进行了高温后及高温后高湿环境下养护一段时间后的加载试验。初步探讨了温度及水分对火灾损伤后混凝土强度的影响 ,为火灾后混凝土构件的损伤分析及加固后受力性能的评估提供了依据     

钢管初应力对钢管混凝土构件轴压刚度和抗弯刚度的影响

钢管混凝土轴压刚度和抗弯刚度是对钢管混凝土结构进行抗震分析的重要指标。利用数值方法计算了考虑钢管初应力影响时的钢管混凝土轴压构件和纯弯构件荷载 -变形关系曲线 ,分析了初应力系数、截面含钢率、钢材和混凝土的强度等因素的影响规律。最后推导了考虑钢管初应力影响时钢管混凝土构件弹性抗弯刚度简化计算公式     

虚拟仪器技术在检测混凝土早期开裂敏感度试验中的应用

混凝土的开裂敏感度受很多因素影响 ,而传统的试验方法只能进行单因素检测 ,不能很好地评价混凝土早期的开裂敏感度。温度 -应力试验适用于评价多种因素 ,如温度、应力、变形、约束和弹性模量的综合影响 ,通过对开裂温度和室温应力的检测评价混凝土的开裂敏感度。介绍计算机虚拟仪器技术在混凝土早期温度 -应力试验中的应用 ,包括各组成部分的设计原理和设备主要部件 ,介绍了虚拟仪器检测混凝土温度应力的一个实例。     

肋筋模板钢-混凝土组合板承载力的试验研究

针对一种新型的组合板———肋筋模板钢 -混凝土组合板 (以下简称肋筋模板组合板 ) ,进行了 39块板的试验研究。分析了这种组合板在施工阶段的承载能力、稳定性及破坏形式 ,以及在使用阶段不考虑底模作用时的荷载 -变形关系、钢材和混凝土的应变和裂缝的发展等。试验结果表明 :肋筋模板组合板在施工阶段具有良好的稳定性 ,在使用阶段具有较高的承载力和良好的延性 ,即肋筋模板组合板具有较好的工作性能。     

在役混凝土结构强度无损检测的测区数量确定

阐述了依照现行混凝土无损检测规程中的条款对在役混凝土结构强度检测的不适用性。通过实际检测数据的统计分析结果 ,提出了在役混凝土结构强度检测中的测区数量合理值。     

体外预应力混凝土梁挠度分析

对国内外体外预应力混凝土梁挠度的计算方法进行了总结与分析 ,已有计算方法考虑预应力增量及二次影响仅限于短期挠度计算。进一步的分析表明 ,体外预应力受弯构件挠度计算还需要考虑材料的非线性、混凝土收缩和徐变、高温等因素及各因素之间的相互影响     

光纤传感智能混凝土的研究与现状

介绍了光纤传感器、光纤传感技术的特点及其在混凝土结构中应用的原理、方法 ,即探测混凝土裂缝及扩展 ,监测混凝土硬化期的收缩应变 ,对混凝土内部损伤 (微裂纹 )实时在线监测