空间网格式框架结构在多、高层大开间灵活划分房间石膏节能建筑中的研究与应用综述

将工业固体废渣资源化是我国建设生态文明型、资源节约型国家的重要举措.制造磷酸排放的大量磷渣(二水石膏)和火力发电厂排烟的大量脱硫石粉的固体废渣,通过工艺转化为磷石膏(半水石膏)及脱硫石膏,两者与天然石膏具有相同的物理、化学指标.石膏类材料另一特性是浇制后的浆液初凝时间快,加缓凝剂后仅30分钟,是砼初凝时间(8小时)1/16,利用此原理采用砼与石膏浆液分层分段浇制成型,从而形成几种新型砼结构体系.正值我国钢结构住宅建筑发展之际,课题组推出浇制石膏、装配整体式钢网格式框架结构,应用于大开间多高层节能建筑.这些石膏、砼和石膏、钢结构新体系是以多项国家发明专利作为技术支撑,通过理论分析、科学试验及丁程实践,使变废为宝的磷石膏、脱硫石膏等石膏类材料取代传统的粘土砖、水泥标砖形成的砌体,对节约土地资源、循环经济均具有显著的促进作用.本课题是一项较庞大的系统工程.本文仅对课题的新型结构体系各方面内容进行综合性介绍,以期抛砖引玉,在充实提高的基础上,形成具有我国自主知识产权的建筑结构新体系.     

纤维编织网增强混凝土(TRC)研究进展

纤维编织网增强混凝土(Textile Reinforced Concrete)克服了普通钢筋混凝土耐久性差、抗裂性差、自重大等致命缺点,成为最有潜力的混凝土拓展应用替代材料.详细阐述了纤维编织网增强混凝土基体混合料的开发、纤维编织网与基体混凝土间的粘结,重点介绍了纤维编织网增强混凝土的力学性能及其影响因素、纤维编织网增强混凝土的耐久性、纤维编织网增强混凝土工程应用的最新进展,并在此基础上评价和展望了TRC的发展前景.     

钢纤维局部增强筏板基础节点的试验研究

平板式筏板基础是多高层建筑常用的基础形式之一,其板厚一般是由冲切条件控制的,一般较厚.为减小筏板的厚度,提出了钢纤维增强筏板基础节点以提高其抗冲切承载力的方法,并进行了带柱头板的冲切性能试验.针对目前广泛采用商品混凝土,提出了现场分层铺撒钢纤维的施工方法.试验结果表明,相同条件下采用钢纤维局部增强的板冲切承载力高于无钢纤维的混凝土板;分层铺撒钢纤维的混凝土板和预先拌匀钢纤维的混凝土板冲切性能相近.推导了钢纤维混凝土板冲切破坏极限承载力的计算公式.     

冻融循环条件下混凝土中的水分迁移

分析了混凝土冻融循环劣化新的原因和机理。冻融循环过程中,混凝土孔隙中的水有些冻结而另一些没有冻结。由于渗透压以及冰和水之间化学能差的作用,每次冻融循环未冻结孔中的水分向冻结孔隙迁移。这种迁移是从小孔向大孔的单向流动,原因在于大孔具有较高的冰点,在冻融循环降温阶段先于小孔中的水冻结,而在升温阶段迟于小孔融解。接近表面的孔隙在融解阶段可从外部吸水,原因在于冰融解后体积减小,在孔隙中形成负压。经过一定次数的冻融循环以后,部分孔隙尤其是靠近表面的大孔高度饱和,在后续的冻融循环中孔隙中的压力很大。孔隙中的压力所导致的周围孔壁中的拉应力可能引起基体开裂。接近表面的孔由于很容易从外部吸水饱和,表面层开裂严重,从而导致表面剥落。内部大孔也可能饱和而引起内部开裂,导致相对动弹性模量下降。     

浅析建筑节能的现状与未来发展

明确了建筑节能的概念,阐述了建筑节能的意义.从节能标准的制定、国内外围护结构传热系数的比较及既有建筑改造等方面对建筑节能做了综述.从能源、建筑耗能及节能政策3个方面对我国建筑节能的发展进行了总结,并对我国建筑节能发展进行了展望.     

考虑二次补浆影响下钢筋半灌浆铸造套筒灌浆连接性能试验研究北大核心CSCD

为研究半灌浆铸造套筒在二次补浆影响下的钢筋连接性能,对18个半灌浆铸造套筒接头试件进行单轴拉伸试验研究。将二次补浆量和钢筋直径作为主要试验参数,对半灌浆套筒连接接头的失效形式、抗拉性能、套筒外表面应变分布形式以及套筒内灌浆料的损伤深度进行研究。分析结果表明,试件在拉伸荷载作用下的破坏形式均为钢筋被拉断;螺纹与灌浆料交界处是整个套筒轴向应变和环向应变最大的位置;在荷载作用下端部灌浆料具有一定程度的损伤,平均损伤深度约占套筒总长度的7.58%;二次补浆对试件的极限承载能力影响可以忽略。采用屈服比、强度比和延性比三种指标对接头的连接性能进行评价,结果表明,所有试件均满足规范要求,连接性能良好。     

新老混凝土粘结界面的抗剪性能研究

对8组16个Z形构件进行剪切试验,研究植筋率和所植钢筋排列方式对新老混凝土粘结界面抗剪性能的影响,结果表明在一定范围内增大植筋率可使钢筋性能得到充分发挥,从而提高混凝土构件的抗剪性能;采用三角形植筋排列方式的试件,其开裂荷载和破坏荷载均高于方形排布试件,所植钢筋的应变也相对均匀。在新老混凝土构件的实际维修加固中,应优先考虑三角形植筋排布方式。     

混凝土压力管内压试验方法及其性能研究

为真实反映混凝土压力管在内水压力作用下的受力状况,采用自行设计制作的一套加载设备和部分测试设备,对钢纤维混凝土压力管、钢筋混凝土压力管及配筋钢纤维混凝土压力管,进行了内压性能对比试验研究及理论分析,试验结果表明：内水压力试验方法简单、易行、可靠配筋钢纤维混凝土压力管的抗裂性及极限承载力均有较大程度的提高,且改善了压力管内压时的破坏形态;在配筋钢纤维混凝土压力管中,钢材以钢纤维和钢筋两种方式加入混凝土管体中,钢纤维以其阻裂增强作用提高管件的开裂荷载;钢筋则提高管件的极限承载力和延性,使管件兼具较好的抗裂性、较大的承载能力和较好的延性。     

海工水泥抗硫酸盐侵蚀机理

采用浸泡抗蚀性能试验方法 （K法）,对比研究了海工水泥和普通硅酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性能。使用X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）、电子扫描（SEM）和电子计算机断层扫描（Computed tomography, CT）分析了两种水泥硫酸盐侵蚀前后矿物成分和微观结构的变化,进行了机理分析。结果表明：海工水泥抗硫酸盐侵蚀性能优于普通硅酸盐水泥,海工水泥在3%硫酸钠溶液中浸泡11个月后侵蚀系数为1.03,而普通硅酸盐水泥为0.22。海工水泥主要水化产物为水化硅酸钙、钙矾石和较少的氢氧化钙,其在3%硫酸钠溶液中浸泡后生成微量二水石膏,不会对基体产生破坏。除水化硅酸钙和钙矾石外,普通硅酸盐水泥的水化产物中有较多的氢氧化钙和单硫型水化硫铝酸钙,其在3%硫酸钠溶液中会生成大量的二水石膏和钙矾石,两者的结晶膨胀会引起基体开裂。     

BTRC加固砖墙平面内抗剪力学性能及其增强机理研究

为研究玄武岩纤维编织网增强混凝土(BTRC, basalt textile reinforced concrete)加固砖墙的抗剪性能及其增强机理,对BTRC加固砖墙进行了对角剪切试验研究,考察了单双侧加固、纤维编织网层数以及砌筑砂浆强度对抗剪性能提升效果的影响。试验结果表明：BTRC与砖墙协同工作良好,墙体的抗剪强度、刚度及变形能力显著提高;相同纤维编织网层数下,双侧加固优于单侧;随着纤维编织网层数的增加,双侧加固效果逐渐提升,而单侧加固效果无明显变化;对于低强度砂浆砌筑的墙体,BTRC亦可将墙体的灰缝滑移破坏模式转变为具有多缝开裂特征的对角拉伸破坏,加固效果显著。结合试验结果分析了BTRC加固砖墙受剪破坏过程的受力特征,提出了约束增强机理。基于试验结果和增强机理对BTRC加固砖墙的抗剪承载力计算方法进行了研究。