MgO混凝土自生体积变形与压蒸膨胀值的相关性

进行了高掺MgO水泥净浆、砂浆和混凝土试体的压蒸安定性和体积变形试验研究，并分析了净浆、砂浆和混凝土自生体积变形的基本特性和规律。揭示了压蒸膨胀值及试验变化过程以及超掺MgO时的突变现象与净浆、砂浆和混凝土自生体积变形之间存在着极其密切的相关关系，即存在相同的直线变化过程和相类似的急剧增大的变化规律。研究还表明，压蒸安定性试验方法是鉴定外掺MgO水泥混凝土体积长期安定性的唯一的有效方法，为确定安全的MgO允许最大极限掺量提供了试验依据。     

基于实测资料的外掺MgO微膨胀混凝土变形性态研究

外掺MgO混凝土产生的延迟性微膨胀能够补偿混凝土在温降过程中产生的收缩变形,从而防止或减少混凝土产生裂缝.本文通过对向家坝水电站导流底孔外掺氧化镁混凝土的室内试验和现场监测成果进行对比分析,探讨了外掺MgO与未掺MgO,同类混凝土中掺量不同对混凝土变形特性的影响.     

新型碾压式导电混凝土功能材料力学性能试验与精细仿真分析

碾压式导电混凝土(electrically conductive roller-compacted concrete, ERCC)是一种新型功能性材料,可通过自身电热性能解决高寒地区路面跑道人工除雪去冰效率低、大坝工程结构温控难等问题.本文开展了ERCC材料设计、物理试验与数值仿真分析研究.利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)测试分析了表面活性剂对ERCC浆体流动性、炭黑分散效果的改善机理;针对碾压成型的大型ERCC钻芯取样试件,开展了力学性能的宏观试验与X射线断层扫描(X-ray computed tomography, XCT)的细观试验;进而在材料试验的基础上,通过耦合连续介质、非连续介质计算方法进行ERCC精细化数值仿真分析,建立了基于真实骨料的ERCC细观模型,解决了传统混凝土细观模拟中XCT模型计算成本过高、非连续介质计算效率低、传统球体/多面体骨料模型的精细化程度差等问题.结果表明:ERCC表面活性剂可明显改善炭黑分散效果,采用碾压施工工艺成型质量较好,抗压强度为22.85 MPa,劈拉强度为1.72 MPa,弹性模量为...     

美国约翰霍普金斯大学大流行模拟研究分析及启示与建议

为推动政府和公众关注潜在的传染病威胁,提升政府在大型传染病暴发时的应急管理能力,美国约翰霍普金斯大学健康安全中心已先后4次举办传染病演习模拟研究活动。本文详细分析这4次演习活动的背景、过程和政策成果,结合我国在应对新型冠状病毒肺炎工作中积累的经验和教训提出建议,包括:1)完善建设国家和地方各级疾病控制体系; 2)完善公共卫生事件大数据管理信息体系建设; 3)公共卫生领域的智库要加强前瞻性公共卫生战略与政策研究; 4)政府部门需要高度重视公共卫生领域各种传染病预警和应对策略研究; 5)建立应对重大突发公共卫生事件的医疗物资战略储备; 6)加强人口健康和公共卫生安全领域的科研创新; 7)积极在全球生物安全和公共卫生领域发挥中国影响力。     

混凝土减水剂的发展与绿色化

混凝土实现绿色化生产,对节约资源、能源和保护环境具有特别重大的意义。为适应绿色高性能混凝土发展的需要,混凝土外加剂的绿色化也成为必然。本文概述了促进我国绿色高性能混凝土发展的绿色减水剂的发展与最新研究成果,并讨论了应进一步研究的问题。分析认为,沿用多年的萘系高效减水剂并不符合减水剂绿色化的要求,寻求其替代品是当今减水剂工作者的重要任务。从资源、环境和安全等绿色化发展的角度,改性木素磺酸盐高效减水剂最具生命力;然而,消除改性木素磺酸盐过度缓凝性使之适应于高强混凝土、以木素替代全部或部分苯酚生产氨基磺酸系减水剂、控制脂肪族高效减水剂中残余甲醛及其回收利用、利用工业副产品替代昂贵的石油基原料对现有的聚羧酸系高效减水剂的改性或开发新型高性能减水剂是实施高效减水剂绿色化所面临的长期而艰巨的挑战。     

基于多成形指标的大直径铝合金薄壁管数控弯曲成形极限

获得同时满足起皱、过度减薄和扁化质量要求的大直径铝合金薄壁管的弯曲成形极限即最小弯曲半径,已成为提高大直径铝合金薄壁管弯曲成形潜力的关键问题．本研究基于不同加载条件下的铝合金大直径薄壁管弯曲过程动力显式三维弹塑性有限元模型以及管材起皱能量预测模型,提出了管材最小弯曲半径的搜索算法,该算法有效考虑了模具、摩擦等工艺参数对小弯曲半径弯管成形的影响．在此基础上,获得了不同直径铝合金薄壁管的最小弯曲半径,并揭示了几何参数对管最小弯曲半径的影响,以及工艺参数组合对实现最小弯曲半径弯管成形的作用．结果表明：（1）在满足小弯曲半径弯管成形质量要求的模具和摩擦参数组合的合理范围内,减小芯棒球头厚度和直径,并施加轴向压缩载荷能够实现管材的极限弯曲成形;（2）若忽略几何尺寸对管材本构关系的影响,对于直径小于80mm的管材,管材的最小弯曲半径将取决于临界减薄;对于直径大于80mm的管材,管材的最小弯曲半径将取决于起皱．与解析预测结果相比,采用本文方法获得的管材最小弯曲半径最大相对减小了57.39％;（3）工艺参数组合促进实现最小弯曲半径弯管成形的效用,得到了实验的验证．     

高混凝土坝气幕隔震控制的模拟分析理论与试验验证

针对高坝动力灾变过程控制这一核心科学问题,首次提出高坝气幕隔震控制的液-气-固三相耦合建模理论和数值实现方法,给出三相强耦合-热力学状态-材料-接触/非接触双重非线性的复杂动力学问题的理论描述和气幕隔震高坝工程的动力灾变关键效应的全过程数值模拟;给出刚性坝-平面波简化情况的解析解.完成了高305m锦屏拱坝的地震灾变过程控制与非控制的对比模拟,结果与振动台实验相互印证,基本相符.提出整体式气室和变厚度优化气幕,发展了高坝控制优化方法.首次完成大型振动台拱坝隔震的模型实验并满足基本动力相似准则,实验数据合理可信,并与模型坝的动力模拟结果基本符合,为模拟理论方法提供了实验验证.数值模型与物理模型相结合的试验表明,动水压力削减可达70%以上,坝体第一/第三主应力峰值降低20%～30%以上,有效地提高了高坝工程的整体抗震能力,表明气幕减震是高混凝土坝防震控制的优先发展方向.     

大数据时代对建模仿真的挑战与思考——中国科协第81期新观点新学说学术沙龙综述

2013年9月中国系统仿真学会承办了中国科协第81期新观点新学说学术沙龙,沙龙主题为"大数据时代对建模仿真的挑战与思考",重点对"以大数据为基础的第四范式是否成立?大数据方法对仿真建模带来了什么挑战?大数据方法对仿真建模带来了什么机遇?"等三个议题进行了研讨,本文对与会专家的主要观点和研讨取得的主要成果进行综述.     

超高强度活性粉末混凝土的韧性与表征方法

通过不同钢纤维掺量RPC200的三点弯曲和断裂实验,研究了RPC的韧性机制与韧性特征,分析了梁不同变形方式下钢纤维对提高RPC抗裂能力、耗能能力和韧性所起的作用．根据RPC200初裂变形、峰值变形及其增幅随钢纤维含量增加而变化的事实,以及梁变形方式对初裂和峰值行为的影响,提出用素RPC200峰值变形作为初始参考变形来计算RPC200韧性．针对RPC200的P-6和P-CMOD响应分别定义了韧性指标T2（n-1）（n）和FT2（n-1）（n）,该指标以理想弹塑性材料的韧性水平2（n-1）为基准,表述了不同变形方式下相比理想弹塑性材料RPC的韧性水平．分析表明：韧性指标T2（n-1）（n）可以反映整体变形时钢纤维对提高RPC韧性的作用,但指标T2（n-1）（n）放大了钢纤维对提高RPC峰值后韧性的作用,未能反映出钢纤维对提高初裂至峰值阶段RPC韧性的贡献．韧性指标FT2（n-1）（n）反映了变形集中在断裂面上时钢纤维对阻滞RPC基体裂纹扩展而吸收能量的作用,较好地反映出钢纤维对提高RPC初裂至峰值阶段以及峰后阶段韧性的贡献．本文方法直观地反映了RPC的韧性特征与韧性水平,为建立统一的RPC韧性指标体系和方便工程应用提供了参考．     

基于CT扫描的花岗岩残积土3D大孔隙定量表征及流动模拟全文替换

为深入理解含大孔隙土体内部水分运移机理,本文基于计算机断层扫描(CT)与图像处理技术,构建了含大孔隙(>0.15 mm)的三维(3D)等效孔隙网络模型(PNM),并确定了最优代表性体积单元(REV)的尺寸为300×300×300体素,最后进行了大孔隙空间拓扑结构特征定量表征、PNM单相流动及3D大孔隙水-气两相流动模拟.研究结果表明,孔径较小的孔隙数量较多,超过80%的大孔隙孔径集中在0.15～1.00 mm.孔隙拓扑空间结构差异性较大,配位数主要集中在20以内,但部分可达60以上.孔隙平均配位数在3～7之间,平均连通孔隙半径>2 mm.单相流仿真表明,孔隙结构的复杂程度与CT扫描分辨率,共同导致模拟渗透率与测试结果出现一定差异,但主渗流方向误差仅为3.81%.两相流仿真表明,渗流初期驱替前缘近乎呈直线状,随后呈指进状,之后直至结束,呈不规则状.孔隙残余气主要以块状分布于孔隙边、死角和孔喉突变部位.随渗流时间增加,水相饱和度呈上升趋势(气相饱和度呈下降趋势),之后逐渐趋于稳定状态,最终水相和残余气相饱和度分别趋于94.92%和5.08%.该研究能较好地揭示重构土的细观渗流机...     

倒T型混凝土结构温控防裂措施的运用与探讨

以水闸工程实例为依托,针对倒T型混凝土结构:如地涵、泵站、渡槽、水闸、导墙、挡土墙等在施工期容易开裂的问题,应用三维不稳定温度场有限元仿真计算程序,计算并分析了表面保温及减小底板后期约束对倒T型混凝土结构的温度和应力的影响,提出合理的温控防裂措施,取得了良好的工程效果.     

大空间内仓室火灾机械排烟的实验研究与模拟计算分析

首先理论分析得到了仓室火灾时大空间机械排烟换气量的计算模型. 通过全尺寸热烟测试实验, 研究不同换气率(air change per hour, ACH)情形下仓室火灾在大空间内的蔓延过程, 实验表明规范设计换气量情形下, 仓室火灾的热释放速率为0.34 MW, 0.67 MW, 1 MW时, 有效空气高度大约分别为6 m, 4 m, 2 m. 通过自发展的大空间-仓室双区模拟程序进行数值实验, 比较0.25 ~ 4 MW的仓室火灾在不同ACH情形下大空间内的烟气控制效果, 计算表明烟气层控制在5 m以上的换气率分别为3 ACH, 6 ACH, 10 ACH, 10 ACH, 指出集中排烟量的需求要远超过规范的设计量. 针对这个问题, 提出了对高火灾荷载仓室进行辅助分布式机械排烟控制的方法, 通过火灾算例预测, 表明如果从安全和经济两个角度考虑, 辅助地采用分布式仓室排烟设计, 可以有效的减少大空间机械排烟换气率的设计值的需求量.     

工业大数据驱动的核电装备智能设计-制造-服务技术与应用

针对核电大数据集成管理缺乏适应性和应用价值有限的问题,提出了一种基于工业大数据分析架构的核电装备智能设计制造服务体系.首先,基于核电大数据的领域特性设计了核电装备全生命周期数据空间,通过业务系统数据与主数据两个层次,实现海量多源异构数据分布式存储,并提出模型驱动的核电大数据应用模式.在此基础上,基于数据空间提出了核电装备智能设计制造服务体系框架和关键技术,包括基于模型数据知识联合学习的智能协同设计、多阶段数据融合驱动的质量管控与精准追溯、高维动态边缘数据驱动的运行服务智能诊断预测等技术,为生产决策和运作管理提供依据,促进核电装备安全性、可靠性和经济性指标持续优化.最后通过核电装备典型业务场景来验证所提框架和技术的有效性,并取得了良好的应用效果,为未来核电大数据协同管理和智能应用提供参考.     

受火侵袭两端完全约束钢梁大挠度行为的参数分析与极限温度准则

本文工作主要包括三部分：1）将有限变形动力学中的最小加速度原理应用于静力学问题,建立了火载荷作用下两端受约束钢梁问题的控制方程和计算模型,该模型考虑了大挠度效应,也涉及热膨胀变形效应,并配合包含温度效应的本构方程,因此形成对钢梁火灾行为进行数值模拟的动力有限差分法,能够充分描述钢梁受火作用下的大挠度行为和悬链线效应.与文献中已有方法相比,本文方法简单有效,并可容易地发展以用于爆炸和火载荷共同作用下钢梁行为的分析.初步数值结果比较表明,所给出的方法是有效和可靠的.2）利用该方法,本文详细比较了应用几种不同的热膨胀变形公式和材料强度、刚度折减系数公式后所给出的不同的位移响应结果,分析了这些参数对临界温度的影响.3）在对包含轴力和弯矩的屈服函数和轴力随温度变化规律分析的基础上,明确提出确定两端完全约束大挠度钢梁极限温度（或称失效温度）的两个准则,即分别由悬链轴力开始出现和达到最大值以确定两个相应的极限温度,而数值结果还表明,这样定义的两个极限温度与分别相应于最大挠度等于L/20和L/10的临界温度是接近的,该结论对于钢梁进行合理的抗火设计是很有益的.