早龄期水泥基灌浆料受压统计损伤本构模型

为研究早龄期水泥基灌浆料受压本构行为,对不同龄期(1 d≤t≤28 d)的水泥基灌浆料和同强度的普通混凝土开展单轴受压全过程试验,分析龄期对水泥基灌浆料、同强度混凝土单轴受压应力-应变曲线特征参数的影响,并将水泥基灌浆料的单轴受压应力-应变曲线特征参数与同强度混凝土进行对比。结果表明：随着龄期的增长,试件峰值应力、峰值应变、极限应变、弹性模量、峰值割线模量、应变延性系数和能量耗散系数均有不同程度的增大;水泥基灌浆料试件峰值应力、峰值应变、极限应变、应变延性系数和能量耗散系数均大于同强度混凝土,但试件弹性模量、峰值割线模量均小于同强度混凝土。结合水泥基灌浆料自身特征,基于现有模型建立了修正的分段式水泥基灌浆料受压本构模型,并基于统计损伤理论推导给出了水泥基灌浆料受压统计损伤本构模型。建议的受压本构模型计算结果与试验结果吻合较好,可以较为准确地描述早龄期水泥基灌浆料在单轴受压作用下的受力变形特点。     

基于FEM的水泥基压电复合材料的性能分析

建立了1-3型水泥基压电复合材料的有限元模型,并对其进行了静力分析、模态分析和瞬态动力学分析。得到了水泥基压电复合材料的内部应力应变分布、水泥基体对复合材料压电性能的影响、复合材料的厚度振动模态和在动态载荷下的响应情况。发现水泥基压电复合材料产生的驱动应变和节点应力都集中在压电陶瓷柱上,高泊松比和低弹性模量的水泥基体能够增加复合材料的压电性能;低频下水泥基压电复合材料的振动特性与压电陶瓷相同,且对外部的动态激励有着良好的线性响应。     

上浆处理对PVA纤维增强水泥基复合材料力学性能的影响

为提高水泥基复合材料的韧性,通过在高强聚乙烯醇纤维表面上浆的方式,调控高强聚乙烯醇纤维与水泥之间的界面粘结状态,考察了上浆前后和上浆量对水泥基复合材料抗压和抗弯性能的影响。结果表明:高强聚乙烯醇纤维表面上浆后,2%体积掺量聚乙烯醇纤维增强水泥基复合材料的抗压强度稍有增加,抗弯强度有一定程度下降,但抗弯断裂应变和抗弯断裂能大幅度提高,抗弯时受拉侧呈现多裂纹开裂模式;上浆率过高或过低,水泥基复合材料抗弯韧性均有下降。     

PVA纤维增强水泥基复合材料的性能试验研究

通过单轴抗压试验、直接拉伸试验、四点弯曲试验、抗折试验对不同配比和不同试件形状的PVA纤维增强水泥基复合材料进行力学性能试验研究,结果表明：加有PVA纤维的水泥基复合材料的抗压强度提高不大,大约是10%,而抗拉强度和抗弯强度则提高很多,且出现了许多细小裂缝,呈现出应变硬化特性,极限拉应变可达1.8%;利用直板型试件做直接拉伸试验比胫型试件做直接拉伸试验的试验结果准确,且易于试验操作.试验结果证实了PVA纤维增强水泥基复合材料具有很好的韧性.     

掺钢渣粉超高韧性水泥基材料拉伸性能研究

从固废利用和材料高性能化出发,通过掺加钢渣粉来制备超高韧性水泥基复合材料。考虑了水胶比(0.25、0.35)、钢渣粉(0、20%、40%、60%、80%)两个因素,采用立方体抗压试验和直接拉伸试验探究掺钢渣粉的PVA纤维增强水泥基复合材料基本力学性能。结果表明:利用钢渣制备超韧性水泥基复合材料是可行,钢渣粉掺量不超过60%时,掺钢渣PVA纤维增强水泥基复合材料能满足一般工程对抗压强度的需求;钢渣粉的掺入使水泥基复合材料表现出明显的应变硬化特点,拉伸极限应变得到了极大的提升。     

冻融环境下沙漠砂对混凝土轴心受压力学性能的影响

为研究沙漠砂对混凝土抗冻性能的影响,采用快速冻融方法,进行掺沙漠砂混凝土冻融后轴心抗压强度试验,得到不同冻融循环作用下掺沙漠砂混凝土破坏特征和应力-应变曲线,分析不同冻融循环下掺沙漠砂混凝土表面损伤特征、质量损失率、动弹性模量损失率和超声波波速损失率的变化规律.结果表明:随着冻融循环次数增加,掺沙漠砂混凝土质量损失率变化较小,动弹性模量损失率、超声波波速损失率、相对峰值应变和极限应变均增大,相对峰值应力和横向变形系数均减小,弹性模量先增大后减小;在相同冻融循环次数下,掺沙漠砂混凝土弹性模量损失率、超声波波速损失率和相对峰值应变均小于普通混凝土,相对峰值应力、横向变形系数和弹性模量比普通混凝土高.采用过镇海提出的单轴受压本构模型拟合得到应力-应变全曲线方程,分析冻融循环对应力-应变曲线控制参数的影响,可对沙漠砂混凝土结构的抗冻性能进行分析.     

微胶囊-纤维水泥基复合材料动态劈裂拉伸性能研究

采用 Φ120 mm分离式霍普金森压杆(Split Hopkinson Press Bar,SHPB)试验装置进行巴西圆盘劈裂试验,研究在应变率范围0.96～30.30 s-1微胶囊-纤维水泥基复合材料的应变率敏感性和破坏规律.试验结果表明,水泥基复合材料具有明显的应变率效应,其劈裂抗拉强度随着应变率的增加而提高,掺入聚乙烯醇(P V A)-聚乙烯(P E)混杂纤维时水泥基复合材料劈裂抗拉强度最高.在动态荷载作用下,掺入纤维不仅能有效抑制基体微裂纹的萌生和降低扩展速度,而且能改善微胶囊自修复混凝土的抗冲击韧性.     

混杂纤维高韧性水泥基复合材料抗压性能研究

为改善传统单掺有机纤维水泥基材料的抗压性能,采用钢纤维+聚乙烯纤维混杂方式制备了一种高韧性水泥基复合材料,在聚乙烯(PE)纤维体积掺量固定为1%的情况下,考虑钢纤维体积掺量分别为0、0.3%、0.6%、0.9%4种工况下该水泥基复合材料的抗压试验,分析了钢纤维掺量、长度、直径对其抗压性能的影响。结果表明,采用钢纤维与PE纤维混杂方式可显著提高水泥基复合材料的抗压性能,在采用较长钢纤维的情况下,较低的体积掺量可以有效提升试件的抗压强度,直径越小的钢纤维试件抗压性能越好。对比发现,钢纤维直径0.12mm、长度13mm、体积掺量为0.6%时混杂效应较好,其峰值压应力较未掺钢纤维的试件提升33.8%,极限压缩应变提升24.3%。     

SFRC兼有阻裂作用的复合理论

分析了钢纤维增强水泥基复合材料（SFRC）纤维间距理论、复合理论存在的问题，将纤维阻裂与纤维复合增强看成是两种不同的作用，据此提出了SFRC兼有阻裂作用的复合理论。该理论不仅可以给出复合材料的初裂强度和极限强度，而且还能给出复合材料的应力－应变曲线。     

单轴应力状态下碳纳米管喷射混凝土本构关系

水泥基碳纳米管混凝土可以充分发挥其优良性能,但由于碳纳米管的成本而导致碳纳米管混凝土研究与应用滞后.因此,分别对碳纳米管喷射混凝土的单轴受压应力-应变曲线、弹性模量、泊松比进行了试验研究,并将其与普通喷射混凝土、钢/仿钢纤维喷射混凝土、仿钢/聚丙烯纤维喷射混凝土进行了比较分析,最终确定了以GB50010—2010推荐公式作为碳纳米管喷射混凝土的应力-应变方程,同时也给出了弹性模量计算公式以及泊松比测试结果.由破坏形态和本构关系可知,碳纳米管喷射混凝土的韧性及延性均优于其它各组喷射混凝土.     

射流泵水力结构参数对其性能的影响

本文根据射流泵模型试验结果,分析水电站供、排水射流泵的水力参数及主要结构参数对其性能的影响。为设计水电站供、排水射流泵提供一定参数。     

无空化导管桨的极限效率分析

为提高导管螺旋桨的推进效率,改善水下潜器的续航力,采用数值方法对19A/Ka4系列导管螺旋桨在不同长径比、直径比、螺距比和盘面比下的流场进行了模拟.对不同参数下导管螺旋桨的推力、扭矩和效率进行了分析,得出了导管长径比对性能几乎没有影响,但从流场观察来看,长径比增大使梢涡涡核压力提升,增大了空泡数;减小导管内外壁直径比和螺旋桨盘面比,都会使导管桨的效率提高,而推力系数和扭矩系数略有减小.螺距比对导管螺旋桨效率的影响与传统桨类似,随着螺距比的增大,其最高点效率逐渐增大,而后几乎不变.在限定了盘面比和直径比范围的前提下,对该系列导管螺旋桨的极限效率进行了探索.结果表明,该系列导管螺旋桨的最高效率出现在最小盘面比和较小直径比的情况下.     

建筑结构设计的有关限值及应用探讨

我国建筑结构设计相关规范对轴压比、剪重比、侧向刚度比、位移比、周期比、刚重比、等给出了设计限值,本文论述了规范规定的建筑结构设计中的有关限值的作用,并结合工程实例探讨了结构设计中满足相关限值的重要性。     

A~2O-BAF联合工艺处理低碳氮比生活污水

研究了A2O-BAF联合工艺处理低碳氮比生活污水时,A2O工艺段厌氧区、缺氧区和好氧区的最佳容积比及硝化液回流比,探讨了强化该工艺的反硝化除磷工艺条件.结果表明,在A2O水力停留时间为5.6 h、污泥龄为9d、污泥回流比100%、硝化液回流比200%、BAF HRT为30 min、出水溶解氧质量浓度为6～8 mg/L的工况下处理碳氮比为3.21的生活污水,系统存在反硝化除磷现象.调节A2O工艺段各区容积比,当比值为3∶4∶2时,系统的脱氮除磷效率最佳,总氮和总磷的去除率分别是67.4%和98.6%.结果表明,维持该容积比不变,改变硝化液回流比,硝化液回流比为250%时系统反硝化除磷效果最好,其中绝大多数的聚磷菌具有反硝化除磷的能力,缺氧区出水硝态氮和总磷的质量浓度几乎为0.该双污泥工艺能充分发挥活性污泥工艺与生物膜工艺的优势,尤其对于处理低碳氮比生活污水能达到良好的处理效果.     

蜂窝梁的挠度影响因素分析

对蜂窝梁的扩张比,孔的类型,蜂窝梁的高跨比和剪跨比四个因素对挠度的影响进行分析比较,并与等截面实腹式梁的挠度进行对比,得出蜂窝梁的扩张比,高跨比对挠度影响较大,并指出蜂窝梁扩张比的合适范围及挠度扩大系数α值的变化规律.     

用传导比确定隔振体系特性参数k、ξ的方法

本文给出了三种以单自由度线性隔振体系的传导比确定其刚度系数k和阻尼比ξ的方法,并给出了每种方法的算例。     

钢管矫直时弹,塑性变形区的判定

本文根据钢管矫直时的变形规律,通过对矫直中钢管的力学状态及矫直前后的状态参数分析,建立了一种适于现场应用的确定钢管弹、塑性变形区参数的新方法。     

深层搅拌桩设计的若干问题探讨

深层搅拌桩在加固处理软土地基中得到了广泛应用。目前在桩的设计中往往对其设计的理论基础及工作性状缺乏足够认识,大大影响桩设计的合理性。根据复合地基理论,结合工程实践,阐述了影响桩设计合理性若干问题,如桩体强度与单桩承载力关系、桩土应力比、桩长与置换率关系等,提出了解决这些问题的方法。     

旋风分离器压损比的试验研究

本文根据两相流原理,测定和分析了旋风分离器在不同输送浓度比条件下的压损比,得到在较大输送浓度比条件下,旋风分离器的两相流压损大于纯空气压损,即压损比大于1的结论.从而证明过去认为旋风分离器的两相流压损低于纯空气压损,即压损比小于1的结论在较高输送浓度比条件下是不成立的.在实验和理论分析基础上,提出了在较高浓度的气力输送设计中,要考虑浓度比对压损的影响.     

层内混杂FRP加固混凝土柱恢复力模型研究

为了给混杂FRP加固混凝土结构的弹塑性分析和加固设计提供计算模型,根据层内混杂FRP加固混凝土柱抗震性能的试验结果,以退化三线形模型为基础,通过回归分析,考虑了轴压比、体积配箍率和体积含纤率的影响,提出了混杂FRP加固混凝土柱的骨架曲线特征点参数确定公式和滞回曲线退化刚度确定公式.结果表明,所建立的恢复力模型骨架曲线和滞回曲线与试验值比较吻合.