FRP约束混凝土的应力-应变关系

通过修正已有文献中提供的约束混凝土体积应变计算模型,并基于受定侧压力作用下混凝土的应力-应变关系模型,采用数值方法,全过程计算了具有被动约束特征的圆形截面纤维增强塑料(FRP)约束混凝土的应力-应变关系.结果表明,无论是对于具有强化特征还是具有软化特征的FRP约束混凝土,计算结果和实验结果及其他文献报道的实验结果均吻合良好.     

钢纤维地质聚合物混凝土冲击力学性能研究EI北大核心CSCD

通过控制粉煤灰、矿渣用量制备基准强度分别为C50、C60和C70的普通地质聚合物混凝土试件,再掺入不同体积量(0.3%, 0.6%, 0.9%和1.2%)的钢纤维制备出钢纤维地质聚合物混凝土试件。采用霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)对试件在不同冲击气压(对应不同应变率)下的抗冲击性能进行研究,探讨钢纤维掺量、应变率及混凝土基准强度对试件动态抗压强度和韧性指数的影响;采用ABAQUS软件进行数值模拟,对模拟与试验结果加以分析和验证;建立钢纤维地质聚合物混凝土动态应力-应变本构模型。结果表明:各组试件的动态抗压强度随着应变率、混凝土基准强度地提高逐渐增大,而钢纤维掺量仅对强度较低地质聚合物混凝土产生较大影响;应变率的提高使试件完整性逐渐变差,而随着钢纤维掺量与混凝土基准强度的提高,试件完整性逐渐变好,冲击耗能与韧性逐渐增加;数值分析与试验结果吻合较好,验证了结果的可靠性;钢纤维地质聚合物混凝土动态应力-应变本构模型计算结果与试验结果整体吻合较好,可用于预测冲击荷载下钢纤维地质聚合物混凝土的力学性能。     

自密实混凝土与钢筋的粘结性能试验研究

采用电液伺服加载装置进行自密实混凝土与钢筋的粘结性能试验,以自密实混凝土强度、新拌混凝土工作性能为变量,制作了28个自密实混凝土试件,研究各变量因素影响下,自密实混凝土与钢筋的粘结锚固性能。通过试验得到峰值粘结应力、峰值滑移、各阶段粘结刚度K1、K2、K3和粘结刚度退化率λ等与混凝土强度、新拌混凝土工作性能的变化规律。在此基础上根据各因素的影响程度及公式的适用性,采用最小二乘法得到钢筋与自密实混凝土粘结-滑移本构关系式,与试验数据对比表明具有良好精度。研究结果可为有关工程设计和研究提供 参考。     

高强混凝土墙耐火性能的有限元分析

确定了钢材和混凝土热工参数扣热一力本构关系,采用ABAQUS软件建立了火灾下高强混凝土墙温度分布和受力性能分析的有限元模型,计算结果得到以往实验结果的验证。在此基础上,对高强混凝土墙高温下的应力分布、混凝土裂缝以及重要影响因素进行了分析,初步了解了火灾下高强混凝土墙的力学性能,为进一步确定科学合理的抗火设计方法创造了条件。     

钢纤维地质聚合物混凝土静态力学性能研究

通过控制粉煤灰、矿渣和钢纤维的掺量,配制了不同抗压强度的钢纤维地质聚合物混凝土试件,进行轴心抗压试验与电镜扫描(field scanning electron microscope, FSEM)微观结构分析,研究了钢纤维掺量对不同混凝土基准强度试件的应力-应变曲线、能量耗散等力学特征的影响。结果表明：钢纤维提升了普通地质聚合物混凝土的轴心抗压强度、弹性模量、峰值应变、能量耗散与延性等力学性能;FSEM试验观测到钢纤维的桥接作用及硅酸钙水合物的粘结作用改善了试件内部材料之间的粘结性能,使试件的力学性能得到了较好的提升;建立的轴心受压应力-应变本构模型与试验值整体吻合较好,为钢纤维地质聚合物的工程应用提供了一定的理论基础。     

有粘结预应力FRP筋混凝土梁受弯有限元模拟

采用有限元软件ABAQUS对预应力FRP筋混凝土梁受弯性能进行模拟。通过降温法施加预应力,忽略预应力筋与混凝土之间的粘结滑移。在收敛度差调整到3%、线性受拉损伤值dt的峰值取为0.9时,模拟结果与他人的试验结果比较基本吻合。     

早龄期钢筋混凝土柱压弯性能有限元分析

以C40各龄期对称配筋钢筋混凝土柱为例,采用有限元软件ABAQUS分析各龄期钢筋混凝土柱的压弯性能,并得到相应的弯矩M-轴力N的相关曲线。建立了10组各龄期的钢筋混凝土柱模型,其中轴压模型1个,小偏心受压模型5个,大偏心受压模型3个,纯弯模型1个,每组均考虑龄期为1、3、7 d的情况。结果表明:混凝土龄期越早,有限元计算得出的弯矩M-轴力N的相关曲线与按早龄期强度套用规范公式计算得到弯矩M-轴力N的相关曲线相差越大。     

自然养护条件下各龄期混凝土抗压性能研究

为研究自然养护条件下龄期和环境温度对混凝土抗压性能的影响,进行了25组75个立方体抗压试验,25组75个棱柱体轴心抗压试验,试验参数主要包括:28 d混凝土强度等级、龄期和环境累计温度。试验结果表明:龄期越早,养护累计温度对混凝土强度的发展进程影响越大,而龄期达到7 d以上养护累计温度对混凝土抗压强度发展的影响则较小。在试验的基础上,采用最小二乘法回归得到了基于龄期和养护累计温度的混凝土抗压强度预测计算式。最后,在现有混凝土受压应力-应变关系的基础上,提出了自然养护条件下基于龄期和养护累计温度双参数的受压应力-应变本构关系。     

大型特种仪器在土木工程本科教学中的应用

利用自主研发的落锤冲击试验系统测量蜂窝梁在冲击荷载作用下的动态力学性能,结合研究生科研试验,开设自主探究性科研实验教学项目,让学生了解蜂窝梁动态力学性能与静态力学性能的区别,以及在冲击荷载作用下弹性响应与塑性响应的差异性。在实际操作使用仪器设备开展试验的过程中,加深了学生对结构力学中抽象理论的理解,提高了学生理论联系实际的能力。将结构力学中的抽象理论实物化,使课堂教学内容更加丰富,锻炼了学生的实践动手能力及科研素养,激发了学生对更深层次知识的探索精神。     

案例法在建筑材料课程教学中的应用

根据建筑材料课程综合性和实践性强的特点,提出了案例教学法,并提出使用多媒体教学方式与实验教学相结合的方法,引入自主探索的创新型学习模式,为提高该课程的教学质量提供参考。