基于裂纹长度测定求解混凝土拉伸软化关系

采用外贴应变片方法测定弯曲荷载下裂纹长度的发展,得到荷载及相应弯曲裂纹长度关系(P-a);然后应用粘性裂纹模型,通过比较理论计算的梁的承载力与试验获得的相应裂纹长度时的承载力得到混凝土材料拉应力-裂纹宽度(s-w)关系,并进而得到材料的开裂强度、抗拉强度、断裂能和脆性特征长度等断裂力学参数。基于上述方法,求解3个强度等级的快硬混凝土抗拉软化关系。结果表明,随着混凝土强度的升高裂纹粘聚应力逐渐增大,混凝土材料的开裂强度、抗拉强度、断裂能均逐渐增大;同时,特征长度逐渐减小,说明强度越高混凝土材料越脆。所得到的s-w关系,可用于分析相关混凝土结构的断裂。     

泡沫混凝土与钢丝粘结性能试验与模拟

为研究埋入深度与基材密度对钢丝拔出力的影响,试验制备3种不同容重泡沫混凝土,将3种埋入深度的镀锌钢丝垂直埋置在3种基材中.养护7 d,进行钢丝从泡沫混凝土中拔出试验,得到拔出力与拔出位移的关系曲线.结果分析表明:同容重等级泡沫混凝土,钢丝埋入深度越长,拔出力越大,拔出位移也越大;相同埋入深度下,泡沫混凝土容重等级越大,钢丝拔出力也越大,拔出位移也越大.为模拟钢丝拔出行为,基于试验数据建立了钢丝从泡沫混凝土中拔出的3阶段模型,模型计算结果与实测试验结果吻合良好.用该模型可模拟不同埋入深度的钢丝从不同容重的泡沫混凝土中拔出行为.基于模型计算,得到不同容重泡沫混凝土钢丝拔出力峰值与埋深的对应关系,以及钢丝数量与所能提供粘结强度的对应关系.     

我国铁路混凝土结构耐久性发展现状与展望

总结了我国铁路混凝土结构耐久性的发展历程,介绍了我国铁路混凝土结构耐久性的保障方法,并结合现阶段我国铁路工程建设特点,指出了铁路混凝土结构耐久性依然面临服役环境复杂化、原材料资源短缺和过早劣化等挑战,提出了铁路混凝土结构耐久性长寿命化、定量化、智能化和可预测性的发展趋势。     

考虑水化进程的混凝土表面系数试验与模拟

测定了3个强度等级混凝土在不同水化进程时的表面系数,并基于水泥水化理论提出了考虑水化进程的混凝土表面系数理论模型.结果表明：混凝土的表面系数与其表面湿度状态密切相关,当其处于湿度饱和期时,表面系数仅受环境因素影响;当其处于湿度下降期时,表面系数与混凝土的强度等级和水化程度有关;混凝土表面系数理论模型充分考虑了混凝土表面湿度状态和水化程度的影响,可以准确计算不同条件下的表面系数.     

纤维水泥板-泡沫混凝土复合块体力学性能研究

采用先浇筑纤维水泥板作为模板,再在其内浇筑泡沫混凝土的制备工艺,在实验室成型了不同密度等级的纤维水泥板-泡沫混凝土复合块体;同时成型单一泡沫混凝土试件作为对照,养护7 d、28 d时对块体进行抗压、抗弯强度测试。试验结果表明,与纯泡沫混凝土块体相比,纤维肋板可明显提高试块的抗压、抗弯强度,提高延性;复合块体的抗压、抗折应力达到峰值后仍能维持在一定水平,不易出现脆性破坏;泡沫混凝土密度等级越低,纤维肋板的功效越显著。     

铁路工程喷射混凝土高性能化的发展趋势与路径研究

随着我国基础设施建设的不断推进,铁路工程建设的重点已逐步向西部地区转移。与东部沿海地区相比,我国西部地区地质条件复杂、山川众多。因此,我国西部地区的铁路工程隧道占比较高,隧道工程的顺利建设和安全耐久服役成为影响全线施工与运营的关键。在铁路隧道复合式衬砌支护体系中,喷射混凝土是初期支护的重要组成部分,其服役性能是影响铁路隧道结构耐久性的决定性因素。然而,目前我国隧道结构耐久性设计对初支喷射混凝土关注相对较少,这也是我国铁路隧道服役期间出现耐久性问题的重要原因之一。因此,提高喷射混凝土耐久性并实现高性能化是铁路隧道工程百年耐久的必由之路。通过分析初期支护结构在复合式衬砌支护体系中的重要作用,阐明喷射混凝土高性能化的必要性,并提出喷射混凝土高性能化的内涵和性能要求。     

铁路高地热隧道衬砌混凝土延迟钙矾石生成风险分析

在分析DEF的产生和破坏作用机制的基础上,根据铁路高地热隧道施工过程中温度的变化条件,分别对隧道初支和二衬混凝土或砂浆试件进行DEF加速模拟试验。试验结果表明,采用符合现行铁路混凝土技术标准要求的原材料,并对配制参数进行合理控制的前提下,混凝土或砂浆试件的膨胀率均低于0.04%的安全限值。说明铁路高地热隧道衬砌混凝土产生DEF破坏的风险很低,高地热环境对混凝土耐久性的影响较小。     

喷射混凝土水化度的试验与理论模型研究

本工作以喷射混凝土为研究对象,通过绝热温升试验测试得到使用不同种类和不同掺量液体速凝剂时喷射混凝土绝热状态下芯部温度升高值随养护龄期的变化关系。另外,引入等效龄期概念,计算得到喷射混凝土水化度随等效龄期的变化关系,消除了绝热温升试验中环境温度的影响。进一步地,提出改进的喷射混凝土水化度计算模型,通过引入等效龄期影响因子考虑了速凝剂对喷射混凝土早龄期水化加速作用的影响。试验和理论研究结果表明：使用有碱速凝剂和无碱速凝剂均可显著加速喷射混凝土早龄期水化进程,但无碱速凝剂对后期水化影响较小,而有碱速凝剂对后期水化影响较大;引入等效龄期后,喷射混凝土水化度发展历程呈现两阶段模式,即快速发展期和平稳期。所提出的适用于喷射混凝土的水化度计算模型充分考虑了速凝剂的使用对喷射混凝土早龄期水化的加速作用,尤其对喷射混凝土早龄期水化度的模拟计算结果更为准确。     

建筑外墙外保温做法对结构安全性影响分析

以无锚栓薄抹灰聚苯板外保温、钢锚栓薄抹灰聚苯板外保温和钢丝网插丝聚苯板外保温做法为计算案例,对外保温墙体的温度场进行模拟计算,根据计算结果,通过有限元方法计算高低温条件下不同外保温做法墙体各功能层的法向位移,分析不同外保温做法对结构安全性能的影响.结果表明:外墙外保温体系的法向位移主要表现为夏季膨胀,冬季收缩,其主要来源于保温层;设置钢锚栓、钢丝网等锚固构件可显著降低外保温系统墙体各功能层的法向位移,提高外保温系统的稳定性与安全性;钢丝网插丝聚苯板保温墙体面层的最大法向位移小于无锚栓薄抹灰聚苯板保温墙体和钢锚栓薄抹灰聚苯板保温墙体.     

钢丝与混凝土粘结拔出行为的试验与模拟

该文首先建立了钢丝从混凝土基材中拔出的试验方法,并试验测定了不同锚固长度的钢丝拉拔行为,获得了拉拔荷载与拔出端位移之间的定量关系。在此基础上,建立了基于细观力学分析的钢丝拔出模型。通过模型计算,获得了钢丝与混凝土之间的界面粘结参数,并计算分析了锚固长度、倾斜角度等因素对钢丝拔出行为、最大承载力的影响。试验与模型计算结果表明,钢丝在混凝土中的拔出行为可分为脱粘和拔出两个阶段。在脱粘阶段,钢丝与混凝土之间的粘结强度可视为常数;在拔出阶段,钢丝与混凝土之间的粘结强度随拔出位移首先快速减小,之后减小速率逐渐降低,并趋于恒定值。对相同养护龄期,钢丝锚固长度越长,钢丝极限拔出荷载越大,同时与最大拔出力相对应的拔出位移也逐渐增大。钢丝埋置深度和角度相同时,养护龄期越长,钢丝抗拔能力增强。钢丝拔出方向与锚固方向不一致时,钢丝拔出荷载将增大,钢丝拔出方向与埋入方向夹角越大,抗拔极限承载力越大。模型与实验结果对比表明,所建模型及其所获得的粘结参数可良好地预测不同锚固长度的钢丝从混凝土中的拔出行为。