混凝土火灾损伤本构模型研究

混凝土材料在高温作用下的力学性能研究对混凝土结构防火设计和火灾损伤评估具有重要意义。构建了混凝土火灾损伤本构模型,引入热损伤反映温度对混凝土弹性模量、抗拉强度、抗压强度等力学参数的影响,考虑到混凝土受拉和受压状态下的不同的损伤特性,将混凝土材料的损伤分为受压损伤、受拉损伤和热损伤三种。建立了损伤演化、塑性流动以及内变量演化方程,通过塑性-损伤耦合,描述了不同温度和应力状态下混凝土的应力-应变特性,证明了模型严格符合热力学定律。利用所建立的本构模型对不同温度下的混凝土单轴拉伸、压缩试验进行了模拟计算,计算结果与试验结果能较好地吻合,证明了模型的合理性。     

干寒大温差环境下混凝土的抗裂性能、力学性能及气孔结构分析

试验研究了干寒大温差环境养护下的混凝土开裂过程、抗压强度及28 d龄期的孔径分布情况,分析了混凝土的初始开裂面积、气孔结构与抗压强度之间的关系,并与标准养护下的试验结果进行了对比分析.结果表明:在干寒大温差的养护条件下,混凝土的抗裂性能和力学性能更差,具体表现为初裂时间更短、初裂长度、初裂宽度更大、裂缝总条数更多;混凝土同龄期的抗压强度也较标准养护下要小,并与混凝土的初始开裂面积存在一定的相关性;孔径分布较标准养护下有一定的差异,主要表现为小孔径的孔更少,大孔径的孔更多,孔径分布朝着大孔径的方向移动;除此之外,水胶比也对混凝土的抗裂性、抗压强度和孔径分布有影响.     

复合水泥基-水玻璃双液注浆材料胶凝性能及抗压强度试验研究

传统的水泥水玻璃双液注浆材料的优点在于凝胶时间短、早期的抗压强度大,所以在加固软弱地层或堵漏中被广泛的使用。本文在传统材料的基础上,加入了粉煤灰、矿粉等工业废渣,提出一种复合水泥基-水玻璃双液注浆材料,并对新型材料的胶凝性能和28 d抗压强度进行研究,并通过改变水玻璃体积掺量、波美度和矿物掺合料比例来研究浆液凝胶时间及28 d抗压强度的变化规律;当水玻璃体积掺量为25％时,浆液硬化结石体强度最大,使用更大波美度的水玻璃或者配制合适比例的水泥、粉煤灰和矿粉的复合水泥基A液都可以提升双液注浆材料的抗压强度。     

负温(-3℃)养护下混凝土抗压强度增长试验研究

本实验主要研究负温(-3℃)养护条件、水灰比、龄期对混凝土抗压强度的影响规律.通过测定持续负温养护条件和标准养护条件下三种水灰比(O.24、0.31、0.38)混凝土试块在不同龄期下的抗压强度值,分析混凝土强度增长机理和抗压强度影响因素,得出负温养护条件对三种水灰比混凝土抗压强度增长有明显的抑制作用,前7d内影响最明显,随着龄期的增加影响逐渐减弱,而且对水灰比为0.24的混凝土抗压强度造成了不可恢复的损伤;低水灰比由于水含量的不足导致其后期混凝土抗压强度较低,高水灰比会由于混凝土内部结冰量较大,体积发生膨胀形成微裂缝,导致其后期抗压强度不高,故存在着与养护温度对应的最优水灰比.     

含水率及干密度对高铁泥岩地基土无荷膨胀率的影响

通过室内无荷膨胀试验,研究初始含水率与初始干密度对高速铁路泥岩地基土无荷膨胀率的影响。研究结果表明:无荷膨胀率随时间的变化规律可分为快速膨胀、减速膨胀和膨胀稳定3个阶段。在相同初始干密度情况下,膨胀率随时间增长而逐渐增大,并且试样初始含水率越低,最终达到胀限含水率时的膨胀率越大。无荷膨胀率随初始含水率的增大而减小,干密度越大,无荷膨胀率减小的速率越快;无荷膨胀率随初始干密度增大而增大,在不同含水率条件下膨胀率增长速率有所不同。试样越干燥、干密度越大,其膨胀潜能越大。对无荷膨胀率时程曲线和无荷膨胀率-初始含水率-初始干密度三者关系分别用半对数函数和二元线性函数进行拟合,拟合结果良好,可较好地预测泥岩地基实际变形情况。     

基于主成分分析法的膨胀土膨胀力预测

为探究引起膨胀土膨胀的内在因素与极限膨胀力的关系,以哈密地区膨胀土为试验材料,提取该地区膨胀土的蒙脱石含量、伊利石含量、阳离子交换量、自由膨胀率4个指标作为模型因子,采用主成分分析法(PCA)建立哈密地区膨胀土综合膨胀能力判定式Z值,并将Z值与极限膨胀力进行相关性分析,从而验证Z值准确性。分析结果表明:以上4个指标满足KMO与Bartlett检验,可进行主成分分析;Z值各项指标系数均为正值,Z值可以衡量膨胀土的膨胀能力;Z值与膨胀力满足显著相关性分析,sig值小于0.01,二者具有显著相关性;建立了Z值与膨胀力的函数关系式,Z值与膨胀力呈现正相关关系,在误差允许范围内,通过Z值可预测极限膨胀力大小。研究成果为膨胀土地区灾害防治提供一定理论支撑。     

养护材料对混凝土强度、抗裂性与细观结构的影响分析

为了探究干寒、大温差环境下最有利于混凝土发展的养护材料,对养护剂、橡塑板和土工布3种材料养护下混凝土的强度、抗裂性以及细观结构进行了分析,并与自然养护进行了对比。结果表明:相较于自然养护形式,养护剂养护下的混凝土的抗压强度较差,然而抗裂性却较好,从细观角度而言,孔隙率、气泡平均弦长都较大,气泡间距系数较小;橡塑板的养护形式与自然养护相比,抗压强度试验结果更好,而抗裂性却更差,细观结构中的孔隙率、气泡平均弦长都较小,气泡间距系数较大;土工布的养护形式综合了其他2种养护形式的优点,抗压强度虽较自然养护无太大变化,但混凝土抗裂性有较大提升,且表征混凝土气孔结构的孔隙率、气泡平均弦长及和气泡间距系数等参数试验结果较好,这也从侧面说明土工布养护下的混凝土具有良好的耐久性。总之,在干寒、大温差的环境下,4种养护方式中土工布包裹养护的形式更有利于混凝土的发展。     

高速铁路无砟轨道简支槽型梁静载弯曲试验研究

预应力混凝土槽型梁是一种新型桥梁结构,由道床板、主梁及端横梁等部分组成.对高速铁路无砟轨道16 m后张法预应力混凝土简支槽型梁1:1模型进行静载弯曲试验研究,该试验是国内首次进行的大规模实桥静载试验.对槽型梁的裂缝发展规律、变形特征、支座沉降、应力发展规律等基本受力性能进行分析.试验结果表明:槽型梁在静载作用下其裂缝宽度、刚度、抗裂情况和预应力度满足要求;槽型梁的应力变化符合平截面假定,且受力过程表现出一定的空间形态;试验桥梁的静载弯曲试验合格,其研究成果可为此类桥梁的设计与维护提供参考.     

微波无线电引信目标回波模拟器衰减器组设计

针对引信灵敏度测试大动态、高精度的要求,提出了在引信目标回波模拟器中设置粗调、精调和校准三级衰减器组,分别给出设计方案并设计了详细的控制电路。将温度补偿技术引入衰减器组,减小了环境温度的影响,提高了引信灵敏度的测试精度。     

普通快滤池反冲洗系统的改造

针对普通快滤池单独水反冲洗强度不够的实际情况,利用压缩空气给反冲洗水流加压,提高了滤层的膨胀度,改善了滤池的运行工况,保证了出厂水水质.