准脆性材料裂纹桥联筋的应力与变形

基于钢筋混凝土的破坏分析,结合混凝土类准脆性材料的断裂特性,本文提出了强化筋桥联基体裂纹力学分析模型,在该虚拟裂纹端部存在粘聚力分布,而强化筋在桥联裂纹处具有与基体脱离的部分段.由变形体的叠加原理和协调性条件,通过断裂力学的应力函数分析方法,推导出了在远场载荷作用下,离裂纹端部较远处桥联筋的轴向受力和变形,与脱粘筋长度之间的函数关系.文中分别就基体和强化筋材料为完全弹性,裂纹端部存在粘聚力,和强化筋为弹塑性材料等不同情况时,对裂纹和强化筋的变形和受力进行了算例分析和讨论.     

岩石斜井掘进机械化

一、煤矿的斜并开拓方式岩石斜井开拓可以简化井巷开拓部署,井底车场简单,延深方便,工程量少,投资少,建井工期短,收效大。斜井内安装大皮带,运输连续化,运输能力大,安全。目前,随着矿井设计大型化,矿井生产集中化和运输机械化和自动化,国内外大型矿趋向用斜井开拓和立斜联合开拓,岩石斜井皮带机出煤。     

试件尺寸对混凝土新KR阻力曲线的影响

本文采用课题组已取得的实验研究结果，观测混凝土断裂全过程中基于粘聚力的新KR阻力曲线的尺寸效应问题。首先确定反映混凝土软化特性的软化本构曲线形状，对于简单实用的双线性软化本构曲线而言，取其拐点横坐标值为临界裂缝尖端张开位移，并引入一个直接影响混凝土软化本构曲线形状的参量λ，结合实验结果，调整λ，便得到用于计算新KR阻力曲线的与实测结果相符的软化本构曲线形状。结果表明，所获得的新KR阻力曲线没有尺寸效应。     

混凝土脆性破坏的断裂统计理论

<正> 在混凝土断裂问题的研究中,目前争论的中心问题是线弹性断裂力学是否适用于混凝土材料。引起争论的原因是人们对混凝土的基本特性的看法不尽一致,以及对混凝土K_(IC)的尺寸效应尚不够了解。 M.F.Kaplan于1961年首先发表了可将线弹性断裂力学用于混凝土的试验成果和结     

超高韧性水泥基复合材料单轴压缩疲劳性能研究

对超高韧性水泥基复合材料（UHTCC）进行单轴压缩疲劳试验,研究其压缩疲劳寿命、疲劳变形特征、纤维破坏形态以及疲劳寿命方程。结果表明：在单轴压缩疲劳荷载作用下,UHTCC材料的三阶段变形特征与普通混凝土以及钢纤维混凝土类似,所不同的是,该材料在疲劳荷载作用下的变形明显大于其静载包络线,具有更优异的变形能力,在疲劳破坏时呈现更显著的延性特征;疲劳破坏后,疲劳破坏面上的纤维受到严重挤压,其形态不同于纤维初始形态以及单调荷载作用下纤维的破坏形态。UHTCC材料的压缩疲劳寿命服从威布尔分布,p-S-N双对数方程可根据威布尔参数拟合得到。该研究结果可为UHTCC材料的工程应用提供参考。     

超高韧性水泥基复合材料与钢筋粘结本构关系的试验研究

超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites,简称UHTCC)是一种新型高性能纤维混凝土,具有卓越的韧性和优良的耐久性能,已被成功地应用于许多实际工程。当在该材料浇注的构件中配制加强钢筋时,除了各自基本的材料力学性能外,它们之间的粘结滑移本构关系也是获取正确可靠的结构力学响应所必需的基本参数。基于此,在对6个钢筋内贴片试件进行拉拔试验的基础上,通过实测的钢筋应变和端部滑移,分析了两者之间的粘结应力以及相对滑移沿锚固长度的分布规律,进而推导出沿锚固长度变化的粘结滑移本构关系和反映这种变化的位置函数,并建立考虑锚固位置的粘结滑移本构关系。     

采用超高韧性水泥基复合材料提高钢筋混凝土梁弯曲抗裂性能研究(Ⅰ):基本理论

随机分布短纤维增强的超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)是近年来基于微观力学发展的一种高性能水泥基材料.通过纤维的桥联与应力传递作用,拉应力应变曲线体现了伪应变硬化特征,实现了多重微细裂纹的稳态开裂,具有非常显著的非线性变形、优良的韧性和高的裂缝抵制能力,使传统水泥基材料的脆性破坏模式转变为韧性破坏模式.为了控制裂缝的宽度,提高恶劣环境下钢筋混凝土结构的耐久性,获得高的UHTCC性能/成本比,使用UHTCC替代钢筋混凝土梁受拉区的部分混凝土,分析UHTCC增强Rc适筋梁的受弯性能,推导计算整个受力过程不同阶段梁的承载能力、M-φ关系以及衡量梁延性指数的解析计算公式.最后通过与试验结果的比较,验证公式的合理性.     

混凝土结构裂缝扩展全过程的新GR阻力曲线断裂判据

混凝土结构的受力特性与裂缝的发展密切相关。在对国际断裂力学领域里所提出的三种裂缝扩展阻力曲线理论加以总结的基础上,以能量为表征,基于裂缝黏聚力提出了描述混凝土结构裂缝扩展全过程的新GR阻力模型。在该模型中,裂缝扩展阻力分为三部分:一部分是基体水泥凝胶材料裂缝发展需克服的表面能,一部分是克服细骨料桥联作用的能量消耗,另一部分是粗骨料桥联闭合作用消耗的能量。文中对粗细骨料所消耗的能量进行了详细推导,得出了不同区段裂缝扩展阻力的解析计算公式。根据实测试验结果,得到了混凝土新GR阻力曲线。结果表明GR曲线是材料的基本参数,与试件尺寸无关,并建立了适用于混凝土结构裂缝扩展全过程的断裂判据。     

碳纤维布加固混凝土梁的极限承载力试验研究

裂缝会对混凝土结构的承载能力和耐久性产生不利的影响,宽深裂缝的影响尤为严重。基于浙江省新岭隧道改扩建工程中旧有隧道张开裂缝的开展情况,设计了碳纤维布修加固大尺寸无缺陷素混凝土梁和碳纤维布修复带宽深预制裂缝大尺寸素混凝土梁的弯曲试验,试验表明碳纤维布对素混凝土梁的弯曲性能具有显著地修复加固效果。对于无损伤混凝土梁,底部粘贴碳纤维布加固可使其极限承载能力提高65%左右;而对于带有预制裂缝的混凝土梁,底部粘贴碳纤维布修复可使其承载能力提高250%左右。其最后的破坏模式为碳纤维布与混凝土梁底部剥离致使减弱甚至失去对混凝土中裂缝的约束而导致裂缝快速发展,最终发生失稳破坏。碳纤维布对于混凝土梁的修复加固效果取决于二者的黏接性能,无论混凝土梁是否带有损伤,底部粘贴碳纤维布进行修复加固后二者极限承载能力接近。因此,碳纤维布修复加固带损伤的混凝土结构具有明显的效果。     

基于多尺度细观力学方法计算水泥基材料的导热系数

基于Eshelby等效夹杂理论和水泥基材料微观结构多尺度特征,从细观力学的角度,研究了水泥基复合材料的热力学性能,推导出了水泥基复合材料的导热系数细观力学一般表达式.借助Mori-Tanaka均质化方法,计算了不同化学组分、水灰比和养护龄期的水泥基复合材料导热系数,并研究了孔隙饱和度的影响.将研究结果与参考文献中的测量值进行综合对比后发现,基于多尺度细观力学的计算方法适用于不同饱和度水泥基复合材料导热系数的评估和计算;所得结果可进一步用于不同原材料和养护条件下水泥基复合材料导热系数及其他热力学参数的精确计算.