全级配混凝土试件拉伸极限应变的统计分析

根据实测资料,给出了全级配混凝土大试件和与其对应湿筛后混凝土小试件拉伸极限应变的概型分布;给出大、小试件拉伸极限应变比值的概型分布和一定置信水平下的置信区间。本文成果为工程应用提供了方便。     

全级配混凝土梁动强度提高机理研究

基于细观力学方法对全级配混凝土梁的动强度提高机理进行研究.假定混凝土由骨料、砂浆和界面三相材料组成,按全级配混凝土实际配比生成随机混凝土骨料模型.采用塑性损伤模型并考虑材料的应变软化,利用全级配混凝土梁的静弯拉(破坏)试验标定骨料、砂浆和界面的参数.在此基础上对冲击荷载下全级配混凝土梁的动弯拉破坏过程进行数值模拟,重点讨论惯性效应和应变率效应对混凝土材料强度增强因子的影响.研究结果表明:(a)当应变率小于8s-1时,材料惯性对梁的极限荷载影响可以忽略不计;当应变率大于8s-1时,材料惯性对全级配混凝土强度的动力增强因子(SDIF)影响增大.(b)当应变率小于20s-1时,率效应对SDIF影响较大,在高应变率区SDIF主要受材料惯性的影响.此外,探讨了初始缺陷(损伤)对全级配混凝土梁破坏荷载的影响.     

全级配混凝土强度尺寸效应及变形特性研究

采用近似理想刚性试验机，对全级配及相应湿筛混凝土立方体试件进行了单轴抗压强度尺寸效应的试验，与此同时还测出了应力－应变全过程曲线及泊桑比与体应变．试验结果表明：全级配与湿筛混凝土的强度均存在尺寸效应，其变化规律符合Ｗｅｉｂｕｌ脆性材料强度统计理论．全级配混凝土的脆性较湿筛混凝土小，其应力－应变全过程曲线与圆柱体试件的应力－应变全过程曲线形状相似     

确定现场浇筑全级配水工混凝土双K断裂参数的最小试件尺寸

文章通过试验分析确定了现场浇筑全级配水工混凝土双K断裂参数所需的最小试件尺寸.利用中国某特高拱坝施工现场拌合楼生产的混凝土拌合物,一次浇筑成型5组不同尺寸的骨料最大粒径d_(max)=150mm的全级配水工混凝土楔入劈拉试件.基于试验结果,分析了全级配水工混凝土的试件尺寸变化对断裂参数——起裂韧度K_(Ic)~(ini)及失稳韧度K_(IC)~(un)的影响规律.由试验研究结果可知,若得到不随试件尺寸变化的全级配水工混凝土双K断裂参数(K_(Ic)~(ini),K_(IC)~(un)),浇注试件的最小尺寸须满足:韧带高度H_2与骨料最大粒径d_(max)比值H_2/d_(max)≥6.基于相关试验成果,给出了无尺寸效应的双K断裂参数与骨料最大粒径d_(max)及拉伸强度f_t的经验公式.     

骨料级配对水工全级配和湿筛混凝土拉伸断裂性能差异的影响

采用湿筛混凝土表征全级配混凝土力学性能是解决试验条件受限时水工混凝土性能测试的重要方法.目前关于骨料级配对水工全级配和湿筛混凝土拉伸断裂性能差异的影响少见研究,因此论文采用细观有限元分析与Monte Carlo模拟相结合的方法,在分析不同骨料级配水工全级配和湿筛混凝土拉伸断裂性能差异的基础上,重点探究上述差异随骨料级配的变化规律.研究表明,骨料级配对全级配与湿筛混凝土拉伸断裂性能的差异有着较为明显的影响,主要表现在随着骨料粒径的增大和大骨料占比的提高,拉伸弹性模量的比值(大于1)增大,峰值抗拉强度、峰值拉伸应变及断裂能的比值(小于1)减小.     

高拱坝全级配大体积混凝土力学特性试验研究

结合溪洛渡水电站的实际，对全级配大体积混凝土的力学特性进行了试验研究，对全级配大体积混凝土力学特性与湿筛小试件混凝土力学特性之间的关系进行了探讨。     

复杂应力下大骨料混凝土与二级配混凝土强度对比试验研究

通过试验研究大骨料三级配混凝土与其湿筛二级配混凝土在单轴、双轴及三轴应力条件下的强度差别.研究发现,单轴受压和受拉条件下三级配混凝土比其湿筛二级配混凝土的强度都有所下降,分别为27%和26%.在双轴受压条件下,三级配混凝土强度增加率高于其湿筛二级配混凝土,在应力比为0.5时,相差最大,强度提高率相差21.2%.在双轴拉压和三轴拉压压条件下,三级配混凝土强度降低率也高于其湿筛二级配混凝土.给出了它们在各种条件下具体的强度对比值和复杂应力下混凝土的破坏准则.     

用刚体弹簧元法研究全级配混凝土力学性能

提出了采用刚体弹簧元法在细观层次上对全级配混凝土的力学特性及破坏机理进行数值研究的方法.该方法首先根据全级配混凝土骨料级配曲线和Walraven函数,使用蒙特卡罗随机理论建立起考虑细观各相力学特性分布不均匀性的随机骨料结构,并对其进行三角形或任意多边形的网格剖分;然后应用刚体弹簧元模型,对全级配混凝土在单轴及双轴荷载下的变形和力学性能进行了系统性的数值试验,并探讨了不同骨料级配及试件尺寸对混凝土力学性能的影响.与实际试验结果的比较表明运用该方法数值模拟全级配混凝土的力学性能是可行的.     

层布式钢纤维混凝土的抗折强度的影响因素分析

试验研究了不同长径比和掺配率对层布式钢纤维混凝土的抗折强度的影响规律,确定最佳长径比和掺配率;结合本课题组以往的试验和国内有代表性试验,分析影响层布式钢纤维混凝土抗折强度的主要因素：钢纤维长径比、掺配率、减水剂、纤维型状.     

钢纤维对混凝土裂纹尖端应力强度因子的影响

通过研究钢纤维混凝土裂纹尖端应力场和位移场,提出一种混凝土裂纹端部存在与其裂纹面相垂直的钢纤维力学分析模型.在分析钢纤维和基材混凝土在界面处的剪应力分布规律的基础上,建立了钢纤维混凝土裂纹尖端附近钢纤维与裂纹间的相互影响关系,并利用叠加原理推导出求解钢纤维裂纹强度因子的解析表达式.借助数值方法,给出钢纤维混凝土裂纹尖端应力强度因子的算例,并分析了钢纤维对混凝土裂纹尖端应力强度因子的影响.计算结果表明,钢纤维距裂纹尖端越近,其对混凝土裂纹尖端应力强度因子的影响越大,钢纤维能够控制混凝土裂缝的扩展,提高混凝土的抗裂能力,是靠钢纤维之间的桥联作用和混凝土与钢纤维之间较强的界面粘结作用.图3,参9.     

基于概率分析的普通混凝土抗压强度等级评定

通过正态分布保证率,建立普通混凝土抗压强度等级设计与评定之间的概率联系,并给出不同工况下的抗压强度等级评定方法及保证率。结果表明:普通混凝土配合比设计的抗压强度是通过混凝土抗压强度代表值的平均值,在95%的保证率条件下计算得到的;普通混凝土抗压强度评定统计方法基于普通混凝土的抗压强度服从正态分布,抗压强度的平均值和最小值的保证率不同。当混凝土样本数量≥10组,混凝土抗压强度标准差已知时,抗压强度的平均值大于等于设计强度的保证率是75%;抗压强度标准差未知时,根据试样组数,混凝土抗压强度的平均值大于等于设计强度的保证率分别是875%、853%和829%,低于混凝土配合比设计时的保证率,同时约束混凝土抗压强度的最小值;当混凝土样本数量<10组时,混凝土抗压强度评定采用非统计方法即安全系数方法来评定。     

混凝土强度统计数据的分析与应用

对大量混凝土抗压强度数据进行统计和分析，获取了混凝土强度质量特性；对混凝土强度进行正态分布检验，证明采用正态分布的可行性；对混凝土强度进行同分布检验，提出目前混凝土生产质量水平不稳定．批不合格率是确定抽样检验方案的关键参数，通过对统计数据的分析，提出检验批不合格率P的分布，为制定合理的抽样检验方案提供依据．     

高温后混凝土和钢筋强度的统计分析

通过对我国有关高温后普通混凝土抗压强度、热轧钢筋屈服强度和预应力钢筋极限强度的大量试验数据进行统计分析,发现在绝大多数情况下他们与各自常温强度之比（注：本文称该类比值为相对残余强度）均符合正态分布。给出了不同温度作用后三类建筑材料相对残余强度的均值和均方差,分别建立了高温后三类建材的相对残余强度均值和具有95%保证率的分位值随温度的定量变化关系。作为火灾后钢筋混凝土结构可靠性评估的基础,积极开展高温后各类建筑材料的力学性能统计分析是十分必要的。     

非破损检测结构混凝土推定强度的可靠性分析

现行常用的非破损检测结构混凝土抗压强度技术规程中只给出了结构混凝土推定强度的计算方法,其计算结果的可信程度并不能确定.运用概率论知识,引入置信区间的概念,利用非中心t分布建立数学模型,对规程中推定强度进行概率分析,计算其置信度,以供工程实践参考.     

自流平粉煤灰混凝土抗折强度试验研究

通过100mm×100mm×400mm的自流平混凝土小梁抗折试验,探讨了粉煤灰置换率以及成型方式对自流平混凝土弯曲性能的影响,分析了粉煤灰对自流平混凝土抗折强度的影响机理.结果表明,自流平混凝土28d抗折强度整体上随着粉煤灰置换率的增加而降低;机械振捣不利于自流平混凝土的抗折强度.     

HQ70钢疲劳强度统计特性研究

在对HQ70钢疲劳寿命统计特性研究的基础上,利用疲劳寿命分布与疲劳强度分布函数间的转换关系,对HQ70钢疲劳强度分布特性进行研究,并作出疲劳寿命强度概率分布的P-s-N三维空间曲面.确认疲劳强度分布并非通常假设的正态分布,而是偏态分布,其特征函数的概率分布为标准正态分布.     

T形钢管混凝土压弯构件强度承载性能

采用普通T形钢管混凝土柱的核心混凝土等效单轴本构关系,利用纤维模型程序分析了不同参数对T形钢管混凝土单向压弯、双向压弯柱截面强度的影响,参数包括钢材屈服强度、混凝土抗压强度、管壁宽厚比、截面肢宽厚比、加载角度和轴压比等.研究表明:混凝土工作承担系数和加载角度对归一化的轴力与弯矩相关曲线的形状有重要影响;截面肢宽厚比和轴压比对归一化的双弯矩相关曲线的形状有重要影响.基于截面全塑性假设和大量数值结果回归分析,提出了T形钢管混凝土柱纯弯、单向压弯和双向压弯截面强度承载力的简化计算方法,简化方法计算结果与纤维模型分析结果吻合良好,简化方法可为工程设计提供参考.     

梁柱截面强弱不同的三类预应力框架试验分析

“柱强于梁”、“梁强于柱”和“梁柱等强”的3种情况在单层预应力框架或多层预应力框架的顶层中是可能出现的．通过4榀预应力混凝土框架在竖向荷载下的试验,对三类预应力混凝土框架的极限荷载、正常使用下的变形、位移延性、塑性内力重分布进行了研究．试验分析结果证明,当截面相对受压区高度较小时,这三类预应力框架均能实现完全的塑性内力重分布,具有较好的位移延性,在正常使用荷载下裂缝宽度和挠度均能满足混凝土结构设计规范的要求．     

多孔混凝土的强度特性

同普通混凝土一样，强度是多孔混凝土硬化后的主要力学性质，进行多孔混凝土基层路面结构设计、材料组成设计以及施工质量检测时，均需采用各种强度指标进行评价。多孔混凝土属于骨架空隙结构，其强度取决于内部起胶结作用的水泥石性质、集料特性及浆集比等。试验结果表明：多孔混凝土抗压强度早期增长较快，符合线性关系，后期强度发展较慢，符合对数关系；长龄期劈裂强度与28d劈裂强度之间符合对数关系；42．5级水泥多孔混凝土与32．5级水泥多孔混凝土的抗压强度之间存在良好的线性相关性。此外，多孔混凝土弯拉强度与抗压强度及劈裂强度与抗压强度之间均存在相关性良好的幂指数关系，并据此得出相应的对应关系表，便于工程实际应用。     

浅谈混凝土试件强度试验检测和评定方法

介绍了混凝土抗压强度和抗折强度试件的制作过程、养生方法，论述了混凝土强度的测定、计算的方法和标准。