基于孔隙压力黏结单元的准脆性材料水力劈裂模拟

传统数值方法对水力劈裂的模拟一般采用预设裂缝扩展路径,且将水流作用等效为压力荷载,难以反映裂缝渗流-开裂耦合效应. 采用自编程Python脚本程序批量插入孔隙压力黏结单元,考虑裂缝渗流-开裂耦合作用模拟准脆性材料水力劈裂随机扩展全过程. 在对经典理论模型及试验结果模拟验证的基础上,开展含多裂缝均质模型的水力劈裂全过程分析,并进一步建立混凝土细观尺度水力劈裂模型,分析骨料、界面过渡区和基体渗透性对混凝土劈裂全过程的影响. 结果表明,本研究模型可以有效模拟准脆性材料水力劈裂失效过程,准脆性材料多缝开裂过程伴随微裂缝的分叉扩展而非光滑的裂缝扩展路径,骨料及界面过渡区影响劈裂扩展路径造成裂缝分叉出现,混凝土基体的渗透性对其抵抗水力劈裂不利并影响失效软化过程.     

预应力中空棒构件设计与力学特性

为满足装配式建筑节点接缝混凝土抗震性能的需要,以一种自平衡预应力中空棒为研究对象,研究接缝位置短杆件施加预应力的效果。根据力的平衡机理,对结构内部钢棒施加压力使结构外部钢管协调受力拉伸,达到设计预应力后由螺母锁定,将杆件埋入到装配式节点接缝混凝土,浇筑早强灌浆料,待固结达到预定强度释放反力棒,依靠外螺纹结构与混凝土的粘结力自锚实现接缝混凝土施加预应力。力学性能分析方面,研究杆件张拉阶段、静置松弛阶段应力变化及损失情况,验证了杆件张拉完成至放张前应力存储的有效性,通过分析杆件放张后应力分布、预应力损失等参数,验证了杆件应用到节点混凝土后传递应力的机理及有效性,并采用有限元方法分析预应力混凝土构件应力分布规律。研究结果表明预应力中空棒技术作用于装配式节点接缝混凝土具有较高的抗震和耗能能力,对装配式建筑节点混凝土高抗震性能的实现提供了一种新的技术手段。     

用丝束电极研究混凝土中钢筋腐蚀的不均匀性

用8×8阵列丝束电极模拟研究了混凝土中钢筋的腐蚀.将混凝土试样浸泡在10 %NaCl溶液中,通过测量铁丝束电极的自腐蚀电位和极化电阻,获得了在相同埋置深度和不同埋置深度时,铁丝腐蚀的电位、极化电阻和腐蚀速度分布等信息,研究了混凝土结构和氯离子浓度对它们的影响.结果表明,混凝土中铁丝腐蚀不均匀.自腐蚀电位和极化电阻较分散,电位随时间负移、极化电阻变小,丝束之间的电位差增大.随铁丝埋入深度增加,电位负移量、氯离子浓度和腐蚀速度都减小、极化电阻增加     

地聚合物混凝土配比及力学性能研究

混凝土是巷道支护过程中的重要建筑材料,然而混凝土在巷道施工中常常出现质量问题,为了不影响正常生产,需要对其进行修补。地聚合物混凝土凝结时间快,早期强度高,界面结合能力强,耐高温性和抗冻性强,耐腐蚀性良好,具有用作修补材料的潜力。以粉煤灰和矿粉为原料,Na₂SiO₃溶液和NaOH为碱激发剂制备地聚合物胶砂,研究不同的碱激发剂模数（1.0、1.2、1.4）和掺量（10%、15%、20%）对不同龄期胶砂力学性能的影响。结果表明：当碱激发剂模数为1.2,碱掺量为15%时,胶砂强度达到最大值。设计正交试验,研究了不同水胶比（0.45、0.50、0.55）、粉煤灰掺量（30%、50%、70%）和砂率（30%、35%、40%）对不同龄期地聚合物混凝土的工作性能和力学性能的影响。结果表明：粉煤灰掺量对抗压强度影响最为显著,水胶比次之,而砂率对强度发展几乎没有影响。最优的配合比为水胶比为0.50,粉煤灰掺量为50%,砂率为35%。     

IrO2-pH微电极的研制及钢筋/混凝土界面pH的测量

采用电化学阳极氧化和高温碳酸盐氧化两种方法制备 IrO2-pH微电极，其特点是对氢离子响应快、线性范围宽、机械性能好、具有长期稳定性 .考察了该电极的pH响应特性、化学成分、机械性能等.结果表明，这种IrO2-pH微电极 适用于钢筋/混凝土界面pH值的原位测量.     

混凝土小砌块与普通砖混住宅楼造价分析

指出混凝土小型空心砌块是一种节能型的新型墙体材料。本文从经济角度对该种材料和粘土砖材料进行了实例分析、比较,得出了这种新型材料值得推广使用的结论。     

水下隧道穿越管道保护效果测试评价

本文通过对四川气田北干线涪江隧道穿越管道阴极保护电参数的现场测试，取得了实际可信的基础数据，验证了处于水下隧道洞内的穿越段管道，能得到陆上强制电流阴极保护系统的有效保护，保护电流所必经的岩石层和锚喷钢筋混凝土层对保护电流没有构成屏蔽的结论，对管道工程设计和运行管理具有指导作用。     

GRIP管混凝土组合结构压弯构件非线性全过程分析

本文应用细观力学、经典层板理论、平截面假定、FRP约束混凝土本构模型及数值积分对GFRP管混凝土组合结构压弯构件进行了非线性全过程分析。通过理论计算发现GFRP管混凝土组合结构能有效地提高构件的承载力，且构件具有良好的变形能力。FRP壳体参与承载且有效地约束混凝土的变形，显著提高核心混凝土强度和变形能力。文中讨论了轴压比、长细比、径厚比、混凝土强度等级、纵筋配筋率、铺层角变化对极限水平荷载和极限水平位移的影响，从而得到了一些有益的结论。     

含水量对渠道保温板保温耐久性的影响及保温板厚度设计

北方渠道大多使用保温板防止混凝土衬砌受冻胀破坏。在计算保温板厚度时为了降低成本,容易忽略保温板使用过程中受各种因素的影响导致保温效果变差的情况,使混凝土衬砌达不到设计使用年限便提前被破坏。内蒙古河套灌区试验结果表明,由于受酸雨、冻融作用、含水量等因素的影响,保温板保温效果平均每年降低0.9℃,其中受含水量变化的影响最大。经试验测得:聚苯乙烯保温板(EPS)含水量每增加1%,会导致导热系数增大5%。基于多层材料串联热阻叠加原理和热阻等效原理,对保温板厚度计算公式进行完善,并提出相应的铺设方法和施工技术要求。该设计对保温板在季节性冻土区的推广应用具有一定参考价值。     

近海复杂环境因素对闸墩混凝土裂缝的影响

近海大体积混凝土结构所处的外界环境以及地质条件比较复杂,对于带裂缝水闸结构来说,因所处的地理位置、气候变化以及潮汐升降水位等因素的缘故,水闸闸墩裂缝处于张合状态,这降低了水闸结构的稳定性,甚至会影响水闸结构的寿命。沿海环境温度变化对混凝土裂缝宽度变化的实际监测分析,对于混凝土结构安全耐久性评价具有一定价值,依托典型软土地基永定新河防潮闸工程,利用测缝计对闸墩裂缝宽度变化进行健康监测。主要研究运行期环境因素(以空气温度、水温以及潮汐水位为主)对闸墩裂缝的影响,采用健康安全监测软件,通过对数据的挖掘处理,得出环境温度和水位是影响闸墩水下裂缝宽度变化的敏感性因素的结论,为以后水闸闸墩裂缝的安全维护和裂缝的预防提供思路。