钢筋黏结滑移模型及OpenSees有限元模拟

基于钢筋混凝土构件端部锚固钢筋黏结-滑移机理,在Ustuner局部黏结应力-滑移关系的基础上推导出钢筋应力-滑移关系骨架曲线的计算方法.分析了配箍率、混凝土的有效约束宽度、钢筋延伸长度对钢筋应力-滑移关系的影响.将推导的钢筋应力-滑移关系曲线应用于OpenSees有限元软件中,对已有的2根既有钢筋混凝土构件进行有限元模拟,分析结果与试验结果符合良好.     

高层组合框架-混凝土筒体结构推覆分析

针对高层混合结构中适用于推覆分析的剪力墙单元与型钢混凝土构件塑性铰等问题进行研究,利用三垂直杆元模拟剪力墙,各杆元分别考虑剪力墙轴向、剪切与弯曲变形;根据型钢混凝土构件截面承载力与变形能力,给出了反映截面弯矩与转角关系的型钢混凝土构件塑性铰特性值计算方法;应用MIDAS/GEN软件作为弹塑性分析工具,采用改进的剪力墙单元模型,自定义型钢混凝土构件塑性铰特性值,对30层高混合结构进行推覆分析,并与模型试验结果对比,结果表明：推覆分析所得基底剪力-顶点位移曲线与试验结果较符合,各构件塑性铰分布及状态与模型试验的裂缝分布及破坏模式符合较好,能够反映出混合结构各构件变形和结构整体承载力变化过程.     

高温后活性粉末混凝土微观结构分析

试验分析了高温后活性粉末混凝土（RPC）的外观、质量损失和抗压强度随温度的变化情况;利用扫描电镜（SEM）研究了经历不同高温后的RPC微观结构变化和物相组成.结果表明：经历温度低于400oС时,水泥水化反应和火山灰反应互相促进,RPC微观结构得到改善,抗压强度较常温时有所提高;经历温度为400～800oС时,C-S-H凝胶由连续块状变为尺寸较小的分散相,钢纤维与基体粘结界面处的裂纹逐渐形成并扩展,聚丙烯纤维融化后的孔道加剧了RPC的内部缺陷,RPC微观结构不断恶化,抗压强度逐渐降低.     

预应力钢筒混凝土管断丝检测数值仿真等效模型

有限元仿真常用于辅助分析预应力钢筒混凝土管断丝检测数据,在建模过程常遇到预应力钢丝螺旋结构网格划分困难,单元数量过多的情况。将预应力钢丝的螺旋结构模型等效成圆环模型以简化建模。针对含有阴极保护钢带的E型管道,对比分析了螺旋线结构+两条钢带模型、圆环+两条钢带模型和无钢带圆环模型的计算结果;针对L型管道,考虑了断丝时钢丝与钢筒之间脱开的效应。计算结果表明,对于含有阴极保护钢带的E型管道,圆环+两条钢带的模型与螺旋线模型等效效果最好,无钢带圆环模型等效效果较差;对于L型管道,圆环模型断口间距与螺旋线模型中钢丝与钢筒脱开的环向距离一致时,圆环模型和螺旋线模型等效。     

沥青路面的线激光测量方法及构造深度

路面构造的测量方法一直是路面抗滑性能研究的重点话题,为了弥补传统路面构造测量技术的精度不高、效率低下且测量范围代表性不足的缺陷,基于非接触式激光三角测距法原理,自主研发了一套超高速线激光测试系统。利用线性插值与空间拟合平面法对采集数据进行处理,有效重构了路面构造的三维形貌。基于传统铺砂法平均构造深度指标(MTD)和平均断面深度(MPD)测量原理,提出三维曲面构造深度计算方法,以改善人工铺砂法测量构造深度的主观性。最后通过几何学方法对比,验证了该计算方法的可靠性。试验结果表明基于面域扫描技术的线激光系统能够大幅度提高沥青路面构造的扫描效率与测量范围,测量数据三维直观,具有很高的应用价值。     

木质素改性沥青温度敏感性分析

为探究不同掺量木质素改性沥青的温度敏感性,采用基于针入度试验及动态剪切流变试验的温度敏感性评价方法,对经过短期老化前后不同木质素掺量的沥青试样进行了评价与分析。结果表明：木质素的掺入可有效降低基质沥青温度敏感性;采用复数指数法（CNI）评价木质素改性沥青温度敏感性更具优势,主要是木质素的掺入提高基质沥青的储存模量（G′）,增加沥青弹性部分;相比于基质沥青,短期老化对于木质素改性沥青而言,并不是加快老化进程,而是使得木质素与沥青进一步增容的物理变化过程。为木质素改性沥青制备工艺确定与高温温度性评价进一步研究提供了参考。     

不同骨料粒径在不同浆膜厚度下的透水混凝土试验

采用2～10 mm、10～13. 2 mm、13. 2～16 mm的骨料粒径分别在骨料表面浆膜厚度为0. 4 mm、0. 5 mm、0. 6 mm的情况下进行透水混凝土性能的研究。试验发现:透水混凝土内部骨料表面在相同浆膜厚度下,随着骨料粒径不断增大,其有效孔隙率的增大并不明显,且不同骨料粒径试样的28 d平均抗压强度值变化幅度相差不大;随着骨料表面的浆膜厚度增加到后期,相同骨料粒径的透水混凝土抗压强度增加幅度不大,而浆膜厚度为0. 4～0. 5 mm时其抗压强度增加值较明显;当骨料表面的浆膜厚度较薄时,试样透水系数的增大趋势随着骨料粒径前期的增大比后期更快;而当浆膜厚度更厚时,不同骨料粒径试样的透水系数增大趋势较均匀。     

基于扩展有限元法的混凝土重力坝多裂纹数值模拟

针对含有多个初始裂纹的混凝土重力坝的裂纹扩展问题,在ABAQUS有限元分析软件上,应用扩展有限元法和黏聚裂纹模型来进行数值模拟。分析了多裂纹的扩展路径以及主导裂纹的荷载-裂缝口张开位移。结果表明,混凝土重力坝多裂纹的扩展路径与文献结果几乎相同,主导裂纹的荷载-裂缝口张开位移曲线与文献结果有差异,但差异很小。可见采用扩展有限元法能够精确地模拟混凝土重力坝多裂纹从加载到失稳破坏的全过程,无需重新划分网格,减少了计算量,为解决工程实际问题提供了一种有效的应用途径。     

隧道衬砌混凝土爆破振动能量传播规律试验

针对隧道衬砌混凝土频繁爆破振动危害累积效应,设计混凝土频繁爆破振动试验,对测得的爆破振动信号进行总能量和频带能量计算与分析。试验结果表明:①爆破振动信号能量分布范围较广;但绝大部分能量集中在0～205. 08 Hz;且多以9. 77～58. 59 Hz频带能量较大;②总能量随距离的增大而减小,在近区衰减迅速,中远区较近区衰减缓慢;而能量随着距离的增大向低频带集中,且距离越大越明显;③总能量随爆破次数增加呈降低趋势,其中近区测点的总能量在大值范围内下降;而中远区衰减较为平缓。能量集中频带随爆破次数增加总体向中低频段发展;且近区测点在低频段能量所占比例有所增加。     

不同取代率再生骨料混凝土硫酸根离子扩散试验

再生骨料混凝土能很好的解决城市建筑垃圾过多、天然骨料资源不足的问题。耐久性对于再生骨料混凝土在实际工程中的应用十分重要,混凝土常常会受到硫酸盐侵蚀而影响其耐久性。通过把0%、30%、50%、70%、100%取代率的再生骨料混凝土放入5%的硫酸钠溶液中,分别侵蚀2、4、6、8、10、12个月,每个侵蚀周期都对样品进行分层取样,采用EDTA络合滴定法检测硫酸根离子含量,从而得出侵蚀12个月后的不同取代率再生骨料混凝土硫酸根离子分布:0%取代率再生骨料混凝土硫酸根离子含量由初始值0.43%增加到2.24%,侵蚀深度为21 mm;30%取代率再生骨料混凝土硫酸根离子含量由初始值0.54%增加到2.66%,侵蚀深度为21 mm;50%取代率再生骨料混凝土硫酸根离子含量由初始值0.61%增加到3.40%,侵蚀深度为24 mm;70%取代率再生骨料混凝土硫酸根离子含量由初始值0.70%增加到3.98%,侵蚀深度为27 mm;100%取代率再生骨料混凝土硫酸根离子含量由初始值0.85%增加到5.02%,侵蚀深度为30 mm;若以0%取代率再生骨料混凝土硫酸根离子含量和侵蚀深度为基准,30%、50%、70%、100%取代率的再生骨料混凝土硫酸根离子含量同比分别增长17.13%、54.14%、81.22%、130.39%;30%、50%、70%、100%取代率的再生骨料混凝土侵蚀深度同比分别增长0%、14.29%、28.57%、42.86%。并结合试验结果,详细分析了不同取代率对于再生骨料混凝土硫酸根离子扩散影响的机理,为再生骨料混凝土在实际工程中的应用提供了借鉴。