分形理论在新-老混凝土粘结强度研究中的应用

介绍了对混凝土断裂面进行分形研究的重要性、分形理论及混凝土断裂面分析中几种主要的分数维测量方法.利用自行研制的分维仪对试验后的老混凝土断裂面进行测试,并应用分形几何这一理论工具对测试结果进行分析,得到了老混凝土断裂面的分数维与新-老混凝土界面粘结强度的关系.结果发现:用分数维来表征老混凝土表面的粗糙度,其预测结果精度较高;在粗糙度较高(分数维D较大)的老混凝土表面上浇注较高强度的新混凝土,获得的新-老混凝土界面粘结强度较高.     

基于Elman神经网络算法的型钢再生混凝土结构粘结强度预测方法研究

为研究型钢再生混凝土结构的粘结破坏规律及利用Elman神经网络算法预测其粘结强度的方法,选取再生混凝土取代率、再生混凝土强度、再生混凝土埋置长度、型钢保护层厚度、箍筋直径及箍筋间距作为影响因素,设计并制作了36个型钢再生混凝土推出试件.通过推出试验获得了型钢再生混凝土结构的粘结破坏规律并定义了3个平均特征粘结强度.其次,基于试验结果将取代率为0,50％和100％的30个试件作为训练样本建立了型钢再生混凝土构件粘结强度的Elman神经网络模型,最后利用该模型对取代率为30％的9个试件的粘结强度进行了预测.与试验结果对比表明,建立的Elman神经网络模型能够准确地预测型钢再生混凝土结构的粘结强度,神经网络在结构工程领域具有较大的应用前景.     

自密实混凝土与老混凝土粘结强度的直剪试验研究

以自密实混凝土(SCC)作为新混凝土材料,进行了新老混凝土粘结强度的直剪试验研究,考察了混凝土强度、界面剂和抗剪钢筋对粘结抗剪性能的影响,并与普通混凝土(NC)进行比较。试验结果表明,自密实混凝土与老混凝土的粘结性能优于普通混凝土,用粉煤灰水泥净浆作界面剂,能提高粘结面的抗剪强度。新混凝土强度会影响新老混凝土的粘结性能。而在界面上植入抗剪钢筋后,能大幅度提高了新老混凝土的粘结抗剪强度。根据试验结果,提出了自密实新混凝土与老混凝土粘结抗剪强度的计算式,以供实际加固工程参考。     

钢纤维混凝土与老混凝土劈拉粘结强度的研究

通过105个100 mm×100 mm×100 mm钢纤维混凝土(新混凝土)与老混凝土粘结立方体试块劈拉试验,探讨老混凝土表面处理方法、界面粘结剂类型及钢纤维体积分数对新/老混凝土劈拉粘结强度的影响.结果表明,老混凝土表面粗糙度、界面粘结剂类型对新/老混凝土劈拉粘结强度有较大影响.在一定钢纤维体积分数范围内,随钢纤维体积分数的增加,新/老混凝土劈拉粘结强度明显提高.最后,提出了新/老混凝土劈拉粘结强度的计算公式.     

基于神经网络的碳纤维布与混凝土极限粘结强度分析

碳纤维布与混凝土的极限粘结强度问题属于高度非线性问题,难以建立精确的数学表达式进行分析。对基于拉出试验的极限粘结强度数据进行分析,建立了人工神经网络,对极限粘结强度进行仿真预测。神经网络的建立考虑了碳纤维布的厚度、宽度、粘结长度、弹性模量、抗拉强度和混凝土试块抗压强度、抗拉强度、宽度这8个参数,运用了118组试验数据对网络进行训练,对15组数据进行了预测分析。将神经网络计算结果同4种经验公式计算结果进行比较,其精度明显高于其他4种模型。结果表明,运用人工神经网络对碳纤维布与混凝土的极限粘结强度进行预测是可行的。     

高温后新老混凝土粘结的劈拉强度试验研究

通过对新老混凝土粘结试件在高温后进行劈拉试验 ,分析高温后粘结强度的变化及与粗糙度的关系 ,并同常温下的粘结强度进行分析比较 ,阐明了高温后粘结强度下降的机理。     

高温影响下新老混凝土粘结的剪切性能试验研究

为了研究高温对新老混凝土粘结性能的影响,本文对既有混凝土经历高温后再与新混凝土粘结和新老混凝土粘结后再经历高温两种类型的Z形粘结试件进行了剪切试验研究,总结了影响粘结面剪切性能因素(温度、冷却方式、界面粗糙度和界面剂)的影响规律,提出了温度对粘结面剪切强度和剪应力滑移关系的影响计算公式,建立了高温后粘结剪切强度的多因素统一计算公式。在试验的基础上,分析了高温对新老混凝土粘结的损伤机理,并给出了火灾后混凝土结构进行粘结修补的建议。     

基于BP神经网络预测高强钢筋与高强混凝土的粘结锚固强度

应用Matlab语言及其神经网络工具包,通过BP神经网络对高强钢筋与高强混凝土间的粘结锚固强度进行模拟和预测,结果表明该法能较准确地预测高强混凝土间的粘结锚固强度。     

短龄期老混凝土与新混凝土粘结的劈拉强度研究

实际工程新老混凝土粘接时,老混凝土龄期可能从初凝至数十年。目前,对短龄期老混凝土与新混凝土粘接劈拉强度研究较少,本文在不同界面剂、不同浇筑结合方式下研究了老混凝土龄期从初凝至28d的新老混凝土的粘结劈拉强度,发现粘结劈拉强度随老混凝土龄期增大而减少,并逐渐趋于稳定;界面剂的使用提高了新老混凝土的粘结劈拉强度,水泥砂浆界面剂的效果略优于水泥净浆界面剂;水平结合的劈拉强度均远大于竖直结合的劈拉强度;在机理分析的基础上拟合出粘结劈拉强度随老混凝土龄期变化的公式。     

冻融循环作用下新老混凝土粘结的劈拉性能试验研究

采用新老混凝土粘结而制作的立方体试件,通过快速冻融试验,研究了冻融循环作用对新老混凝土粘结性能的影响。试验包括对已有的混凝土经历冻融循环作用后再与新混凝土粘结和新老混凝土粘结后再经历冻融循环两种情况,探索了冻融循环次数、粘结面粗糙度和界面剂类型等因素对粘结面劈拉强度的影响规律,分析了冻融循环作用对新老混凝土粘结面的损伤机理,并对遭受冻融破坏的混凝土结构粘结修补提出了建议。