混凝土立方体与圆柱体劈裂抗拉强度尺寸效应研究

进行了尺寸为150 mm至750 mm的立方体和尺寸为150 mm至550 mm的圆柱体试件劈裂抗拉试验,试验中保持垫条宽度与试件尺寸比值不变以消除垫条宽度对不同尺寸试件试验结果产生的影响差异。建立了基于Weibull统计强度理论的混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应计算公式,并讨论了骨料粒径对尺寸效应的影响。研究表明:该公式与试验数据吻合良好,能较好地预测不同尺寸普通混凝土试件的劈裂抗拉强度,最大骨料粒径为150 mm的全集配混凝土的劈裂抗拉强度比普通混凝土表现出更明显的尺寸效应。     

垫条宽度对轻骨料混凝土劈裂抗拉试验影响的数值模拟

为了研究垫条宽度对轻骨料混凝土劈裂抗拉试验的影响,在三维细观结构轻骨料混凝土有限元模型的基础上,模拟了不同垫条宽度(5mm、10mm、15mm、20mm、25mm)下轻骨料混凝土劈裂抗拉试验的破坏形态,并对其应力云图进行分析。结果表明:轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度随垫条宽度的增加而增大,破坏形态先由局部压碎破坏变为劈裂受拉破坏,最终向单轴受压破坏过渡。应力云图拉应力面积随垫条宽度的增大而先增大后减小,垫条宽度为15mm和20mm时,拉应力集中在试件中部,且试件外表面中间部位拉应力分布最均匀,垫条宽度选用15mm和20mm最为合理。     

典型巴西劈裂试验与直接拉伸试验的比较研究

基于三种巴西劈裂试验和直接拉伸试验测量不同尺寸的红砂岩和花岗岩的抗拉强度。三种巴西劈裂试验分别是无垫条巴西劈裂法、垫条巴西劈裂法和弧形夹具巴西劈裂法。通过测量试件的应变,跟踪裂隙的起裂轨迹。试验结果表明,巴西劈裂试验获得岩石抗拉强度均大于直接抗拉强度;采用无垫条及垫条法获得的岩石抗拉强度最为接近直接抗拉强度,无垫条及垫条法均可用于测量岩石的抗拉强度,但是前者的操作性优于后者。     

钻芯法检测混凝土劈裂抗拉强度的试验研究

采用钻芯法检测混凝土劈裂抗拉强度,混凝土劈裂抗拉检测采用φ100×200 mm、φ100×100 mm、φ75×150 mm、φ75×75 mm四种芯样,试验证明：混凝土芯样劈裂抗拉强度与混凝土标准立方体试块劈裂抗拉强度密切相关,采用不同直径芯样应考虑尺寸效应的影响。建议优先采用φ100的芯样试件,其尺寸效应系数为0.95。     

混凝土试件劈裂抗拉强度的数值研究

结合Griffith强度准则,借助Abaqus有限元分析软件,通过二维、三维有限元模型的计算分析,对混凝土劈裂抗拉强度试验中,圆柱体和立方体试件加载点附近应力集中程度做出评价,建议采用平台圆柱体试件,并提出建议相对平台宽度和立方体试件的建议相对垫条宽度。并在考虑试件三维应力分布规律后,提出两种试件的劈裂抗拉强度的修正计算公式。     

垫条直径对岩石劈裂抗拉强度的影响研究

在岩石巴西劈裂试验中,垫条直径直接影响岩石抗拉强度的大小。为此,选取典型砂岩试样,进行了1.3 mm、1.8 mm、2.3 mm、2.9 mm、3.5 mm、4.0 mm 6种垫条直径的巴西劈裂试验。研究结果表明:(1)钢丝垫条直径从1.3 mm增大到4.0 mm,砂岩劈裂抗拉强度呈“减小—稳定—增大”的非单调变化规律,总体可以分为三个阶段,其中,垫条比为0.026～0.046、0.058～0.081时,砂岩的抗拉强度试验结果变化幅度较大,而且离散性比较明显;垫条比为0.046～0.058时,砂岩的抗拉强度趋于稳定,而且,试验结果离散性明显较小,破裂面平直,垫条对岩样的劈裂张拉破坏起到很好的导向控制作用。(2)钢丝垫条直径对岩石抗拉强度及破坏模式的影响,实际上是垫条直径与矿物颗粒粒径相互关系的影响,从试验结果来看,当垫条比为0.046～0.058时,也即垫条直径与矿物颗粒粒径比值在5.750～7.250时,试验得到的岩石劈裂抗拉强度比较稳定,离散性较小。因此,在岩石巴西劈裂试验中,建议根据岩石矿物颗粒大小选取合适的垫条直径,以保证试验结果的合理性和准确性。     

载荷接触条件对岩石抗拉强度的影响

岩石抗拉强度是岩石的一个重要力学性质，也是岩石结构的强度设计与稳定性分析的一个控制参数。在测试岩石抗拉强度的巴西圆盘劈裂试验中，载荷接触方式以及垫条尺寸等对测试结果会产生重要影响，但测试中尚无严格规定，从而造成抗拉强度测试结果有很大的离散性。通过有限元数值计算与理论分析相结合的方法，对不同载荷接触条件和接触面宽度角下的岩石抗拉强度进行了深入分析，结果表明，在圆弧形和平台加载条件下计算的岩石抗拉强度随载荷接触宽度角α的增大而增大。不同尺寸圆钢垫条的巴西圆盘劈裂试验结果也表明，岩石抗拉强度测试值随垫条直径的增大而增大，与理论分析相符。对试验所采用的白色大理岩，将垫条直径与试样直径的比值d／D控制在0．024-0．040范围内，测试结果比较接近数值计算值，且比较稳定。这一结论为岩石抗拉强度的正确测定奠定了理论和试验基础。     

不同强度等级混凝土尺寸效应试验研究

为了研究不同强度等级混凝土强度的尺寸效应,分别对C15、C20和C30等级混凝土,边长分别为100、150和150 mm的立方体试件进行了抗压和劈裂抗拉试验。建立了不同强度等级混凝土抗压与劈裂抗拉强度尺寸效应律的计算式,并通过试验数据验证了其适用性。试验结果表明,混凝土的立方体抗压强度和劈裂抗拉强度均存在尺寸效应,随着强度等级增大尺寸效应显著性逐渐增大;抗拉尺寸效应大于抗压尺寸效应。     

轻骨料碳纤维混凝土的力学性能

先通过不同碳纤维掺量的90个 150mmxl50mmx150mm立方体抗压强度试验,得到了碳纤维增强轻骨料混凝土抗压强度的基本规律;然后通过不同强度等级的27个φ70mmxl40mm圆柱体和相应的27个150mmxl50mmxl50mm立方体抗压强度试验以及数理统计分析,得到了轻骨料碳纤维混凝土标准立方体与圆柱体间的单轴抗压强度换算系数及其单轴抗压应力一应变变化关系和本构模型;最后通过同强度等级不同碳纤维掺量和不同强度等级同碳纤维掺量的54个φ70mmxl40mm圆柱体劈裂抗拉强度试验以及相应的54个150mmx150mmx150mm立方体抗压强度试验,分析了轻骨料碳纤维混凝t劈裂抗拉力学特性.得到了劈裂抗拉强度和抗压强度间的关系.试验表明轻骨料碳纤维混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、极限应变、弹性模皱和韧性等较同级别轻骨料混凝土高.     

玻化微珠保温混凝土圆柱体试块基本力学性能试验研究

为了确定C35玻化微珠保温混凝土在国内外标准下基本力学性能的差异,参考ASTM规范,对玻化微珠保温混凝土标准圆柱体试块抗压强度、圆柱体劈裂抗拉强度以及圆柱体静力受压弹性模量进行试验研究。结果表明:C35玻化微珠保温混凝土150 mm×150 mm×150 mm立方体试块抗压强度是35.6 MPa,Φ150 mm×300 mm圆柱体试块抗压强度是28.5 MPa,立方体抗压强度与圆柱体抗压强度的比值是0.8;Φ150 mm×300 mm圆柱体劈裂抗拉强度是2.82 MPa,比150 mm×150 mm×150 mm立方体劈裂抗拉强度低9.62%;Φ150 mm×300 mm圆柱体静力受压弹性模量是2.04×104MPa,比150 mm×150 mm×300 mm棱柱体弹性模量提高了1.5%。     

早期受冻对混凝土强度的影响

自行设计与研制了测量混凝土早期冻胀应力的设备,并通过该设备测量出了不同配比(不同水灰比,掺加防冻剂、引气剂,掺加粉煤灰和矿渣粉)混凝土早期冻后产生冻胀应力的规律;并探讨了不同受冻制度(标养6h后受冻和标养达到其28d强度的30%两种制度)对混凝土抗压强度及抗折强度的影响。     

高强混凝土的几个基本力学指标

由于高强混凝土与普通混凝土材质的差异，力学性能不同。根据对国内有关试验结果所作分析，给出了高强混凝土的轴心受压强度ｆｃ、轴心受拉强度ｆｔ、劈拉强度ｆｔ，ｓ和弹性模量Ｅｃ的表达式。     

加筋条件对棕榈加筋土强度的影响

为改良上海黏土强度低,易发生破坏的特性,将分散的棕榈片以不同质量加筋率、长宽比等加入上海黏土中进行抗压强度试验和巴西劈裂试验,来探究加筋条件对棕榈加筋土抗压强度和抗拉强度的影响。试验结果表明:与素土相比,棕榈加筋土可提高上海黏土的抗压强度和抗拉强度。抗压强度和抗拉强度最适宜的加筋率为1.00%,最佳棕榈长度为4 mm,最优长宽比为1∶3。相对于素土,加筋对抗拉强度的提高幅度高于抗压强度。同时对棕榈加筋土强度提高的机理进行分析。     

微粒混凝土受拉性能研究

本文采用弯折和劈裂试验研究了微粒混凝土的受拉性能，并与普通混凝土进行对比。试验结果表明，微粒混凝土的抗拉强度高于普通混凝土．     

钢筋接驳器与柱翼缘板的焊接

阐述了钢筋接驳器与柱翼缘板的可焊性、焊脚尺寸的确定和焊接过程应注意的问题,并做了详细介绍。     

水泥加固土拉压强度的试验研究

列举了目前常用的水泥土抗拉强度的室内试验测定方法，分析比较了各种测试方法的优点与不足。讨论了三种间接测试方法测定水泥土的抗拉强度的基本原理，指出径向压裂法与轴向压裂法更适合于测定水泥土的抗拉强度。利用扬州地区低液限粘土，进行了水泥土的室内抗拉与抗压强度试验，通过对试验结果的对比分析，建立了水泥土抗拉强度与抗压强度的换算关系，为水泥土在工程应用中发挥抗拉强度提供了重要的设计参数。     

高强度螺栓连接的应用问题探讨

在钢结构工程中对高强度螺栓的设计与施工应结合其具体构造情况,采用不同的设计和施工方案,以求达到经济性和合理性。对高强度螺栓施加预拉力所产生的作用和影响进行了分析,指出高强度螺栓是否有预拉力不影响连接的极限承载力,但其预拉力对于保证节点的刚度具有重要性和必要性。为施工安装方便,考虑高强度螺栓连接构造的多样化具有现实意义。     

钢纤维类型和掺量对高强混凝土力学性能的影响

混凝土加入钢纤维被认为是一种有效增加混凝土韧性,提高力学性能的手段。本文通过掺加不同类型和不同掺量的钢纤维,测试了混凝土的抗压、抗折和劈拉强度,研究了纤维类型和掺量对力学性能的影响。结果表明,混凝土抗压强度随着镀铜微丝型钢纤维掺量的增加而增大,而端钩型、铣削型和熔抽型钢纤维的种类和掺量对混凝土抗压强度的影响并不显著。无论掺加何种类型纤维,纤维的掺入对抗折强度的贡献均大于对抗压强度的贡献。混凝土劈拉强度对纤维的端钩、直径、长度和表面状态等因素敏感,纤维类型对混凝土的劈拉强度影响显著。     

高性能混凝土早龄期拉伸特性试验研究

通过自行设计的试验装置对三种不同配合比的高性能混凝土在3d龄期以内的极限拉应变、拉伸徐变、抗拉强度和拉伸弹性模量等与混凝土早期开裂密切相关的材料特性进行试验研究。试验结果表明:所采用的试验方法可有效地用于评价早龄期高性能混凝土的轴向拉伸特性;硬化过程中高性能混凝土的极限拉应变极高,并随龄期迅速递减至最小值,之后缓慢回升并渐趋稳定;加载龄期越早,高性能混凝土的拉伸徐变发展越快,量值越大;1d龄期内高性能混凝土的抗拉强度、拉伸弹性模量发展极为迅速。     

卸荷岩体的各向异性研究

 根据岩体三轴卸荷试验, 研究了卸荷岩体的各向异性特性, 如岩体卸荷的应力2应变关系、抗拉强度和变形模量等, 得到几点有意义的结论。