不同形状尺寸C20混凝土试件抗压强度的关系

通过大量试验分析了不同形状和不同尺寸混凝土试件抗压强度的相关关系.采用的混凝土试件的形状有立方体、圆柱体及棱柱体,混凝土小试件的横向尺寸为150 mm,大试件的横向尺寸为450 mm.全部试件采用统一配比、统一养护条件,统一试验龄期(约90 d)及统一加载条件来进行加载试验,混凝土强度等级为C20.通过试验发现它们的抗压强度具有较高的相关性.这种相关性可用统一的经验表达式来描述.     

超高性能混凝土混凝土组合梁抗剪承载力计算方法

基于极限平衡理论,并考虑尺寸效应,采用简化的混凝土破坏准则和超高性能混凝土(UHPC)层破坏理论得到了超高性能混凝土-混凝土(UHPC-NC)矩形截面组合梁斜截面抗剪承载能力计算方法.设计了相应的组合梁抗剪试验.试验数据与理论计算结果的对比分析表明,该计算方法既能准确计算组合梁的抗剪承载力,又能有效反映UHPC层、UHPC层内配筋、尺寸效应等各个参数对于UHPC-NC组合梁抗剪承载力的影响.试验结果反映出UHPC层可以大幅提高整体结构的抗剪承载力和延性.     

混凝土轴心抗压强度尺寸效应中的分形行为

从混凝土棱柱体试件测得的轴心抗压强度比较接近于混凝土结构中受压构件的实际情况，试验结果表明，混凝土轴心抗压强度存在尺寸效应．由于棱柱体受压破坏裂缝图形在统计意义上所具有的自相似性，本文用分形几何理论对混凝土轴心抗压强度的尺寸效应规律进行研究．用盒计数方法测得的分维对裂缝图形进行定量描述，并借助于分维将混凝土轴心抗压强度与试件尺寸相联系，得出了尺寸效应规律的定量表达式     

混凝土拉、压强度尺寸效应的研究

分析了混凝土复合剪切强度的尺寸效应，建立了反映截面尺寸影响的混凝土拉、压剪强度的相关关系式及相应的尺寸效应计算公式。研究表明，混凝土复合剪切强度随剪切方向截面边长的增加而降低，且随尺寸的增加，强度的降低呈减缓的趋势，而轴压比对尺寸效应的影响较小。     

高性能混凝土的强度影响因素的探讨

讨论了混凝土的骨料级配对混凝土强度的影响，认为优良的骨料级配可以配制出工作性较好、强度较高的高性能混凝土。通过混凝土受压试件的尺寸效应，讨论了高性能混凝土需重点解决的力学性能，探讨了混凝土坍落度与流动度的关系。     

混凝土圆柱体劈拉强度的尺寸效应

通过对受对称分布力作用下劈裂试件中受拉面积的计算和试验论证，得出了不同直径的劈裂试件，当其劈裂面上的受拉面积相同时，具有相同的劈拉强度，并以此为依据，得出了用韦伯理论表示的混凝土劈拉强度的尺寸效应系数。Φ４５ｃｍ×４５ｃｍ试件的劈拉强度为Φ１５ｃｍ×１５ｃｍ试件的０．６９倍，更大试件的劈拉强度尺寸效应系数可望收敛于０．６５。     

混凝土立方体抗压强度尺寸效应中的分形行为

传统解释混凝土立方体抗压强度的尺寸效应一直采用的ｗｅｉｂｕｌ统计理论，其中的一些假定对混凝土结构不能严格适用．本文尝试用分形几何方法对不同尺寸立方体试件的受压破坏形态进行定量描述，并探讨形成这些现象的微结构机理，提出混凝土立方体抗压强度的尺寸效应规律     

超高性能混凝土梁受剪性能的尺寸效应试验研究

为研究超高性能混凝土梁受剪性能的尺寸效应,对不同截面尺寸HRB500级钢筋超高性能混凝土梁进行受剪试验。首先分析UHPC梁的试验现象及结果,其次探究截面尺寸对梁剪切延性、剪切裂缝强度及抗剪强度的影响规律,最后基于所得试验数据比较现行公式的适用性。结果表明：不同截面尺寸梁的失效模式均为剪压破坏,梁的应力重分布能力、挠度、刚度及主裂缝特征参数均与截面尺寸呈正相关;梁的位移延性系数、剪切裂缝强度及抗剪强度均随梁高的增大而减小,存在明显的尺寸效应;经对比分析,陈宝春提出的抗剪承载力公式的预测值较好。     

超高性能混凝土配合比设计及其受拉性能

基于最大堆积密度理论,研究超高性能混凝土(UHPC)的配合比设计方法.采用修正的AndreasenAndersen法计算石英砂级配,通过密度试验确定水泥和硅灰的相对质量分数;根据单一变量试配试验确定砂胶质量比、水胶质量比和纤维体积分数,综合考虑抗压强度和工作性能2个因素确定最佳配合比.按最佳配合比制作立方体试件和轴心受拉试件,进行受压和单轴拉伸力学性能试验,研究UHPC受压和单轴受拉力学性能以及纤维体积分数对UHPC单轴受拉力学性能的影响.结果表明:按照最佳配合比制备的UHPC,其抗压强度为116.64~134.85MPa,抗拉强度为4.761~8.504MPa;随着纤维体积分数的增加,抗拉强度和韧性都大幅提高,试件也由脆性破坏转变为韧性破坏.研究成果可以为UHPC在国内的推广应用提供一定参考.     

海砂超高性能混凝土试验

采用未淡化的海砂制备超高性能混凝土（UHPC）和普通混凝土,研究了不同氯离子含量的海砂对UHPC抗压强度、孔结构、快速氯离子渗透性以及内置钢筋耐久性的影响,并与普通混凝土进行分析比较。结果表明,海砂中的氯离子含量对UHPC抗压强度并不会产生较大的消极影响;海砂UHPC的临界孔半径约为2 nm,与海砂普通混凝土不同,孔隙率随海砂中氯含量的增加而增加;即使海砂氯离子含量高达0.636%,海砂UHPC的氯离子渗透性仍可忽略不计;海砂UHPC中钢筋在28 d后处于钝化状态并趋于稳定。     

超高性能混凝土梁抗剪承载力计算方法

分别采用极限平衡法、修正压力场理论和塑性理论对超高性能混凝土梁抗剪承载力进行分析.根据超高性能混凝土的力学特性,采用简化的Rankine破坏准则推导了极限平衡法求解超高性能混凝土梁抗剪承载力的相关公式;通过对修正压力场理论的相关方程进行修正,得到了适合计算超高性能混凝土梁抗剪承载力的相关方程;给出了用塑性理论求解超高性能混凝土梁抗剪承载力时塑性系数的取值方法.通过对9根试验梁和其他17根试验梁进行计算,结果表明:极限平衡法、修正压力场理论和塑性理论均能较好地预测超高性能混凝土梁的抗剪承载力,其中修正压力场理论计算结果比较保守,极限平衡法计算结果最接近实测值且变异系数最小.     

配筋超高性能混凝土井盖试验及现场使用性能测试

对7个井字肋和1个十字肋的配筋超高性能混凝土（UHPC）井盖进行承载能力试验和有限元分析,试验参数为井盖结构形式和钢纤维掺量. 试验结果表明,井字肋UHPC井盖的极限承载力、 结构刚度和延性均优于十字肋UHPC井盖;井字肋UHPC井盖可满足钢纤维混凝土检查井盖对C250级井盖的强度要求. 其次,对井字肋UHPC井盖在重交通等级作用下开展现场使用性能测试,表明UHPC井盖在使用过程中产生噪音和跳动均较小,具有良好的抗振动和抗车辆冲击性能;其最大裂缝宽度不超过0.2mm,符合钢纤维混凝土检查井盖的规定.     

混凝土的统计尺寸效应

首先阐述了经典Weibull统计尺寸效应理论,然后从尖锐宏观裂纹、表面裂隙、应力重分布、能量释放和空间相关性及混凝土骨料粒径等方面对该理论进行了综合评述,最后将统计理论的修正公式与基于能量释放的尺寸效应律及多重分形尺寸效应律进行了分析比较。分析表明,经典统计理论仅适用于金属材料,而基于非局部理论修正的统计理论能应用于混凝土材料的失效分析。     

超高性能纤维增强混凝土中纤维作用综述

对纤维在超高性能纤维增强混凝土中的作用进行研究.结果表明:钢纤维、无机纤维主要提高强度,有机纤维主要提高韧性;异形纤维对提高力学性能效果较好且对流动性影响较圆直形大;随着纤维掺量、长径比的增加,流动性递减力学性能随之提高有个转折点;长短纤维、不同材性纤维混杂可能取得正效应;材料性能随着混杂比率在三种混杂效应下有不同变化规律.     

钢筋超高性能混凝土梁抗剪性能试验研究

对11根钢筋超高性能混凝土梁在两点对称加载作用下进行抗剪性能试验,试验参数为钢纤维掺量、剪跨比、纵筋配筋率、配箍率等.试验结果表明,4个参数中钢纤维掺量对梁的抗剪承载力影响最大,其次为剪跨比和纵筋率,配箍率影响最小;钢纤维掺量的增加显著提高了梁的抗剪承载力与抗变形能力,影响梁的破坏形态.根据试验结果与收集到的UHPC梁受剪资料,对基于桁架-拱理论的UHPC梁抗剪计算公式进行了修正.     

超高强高性能混凝土配合比设计方法

基于超高强高性能混凝土(HPC)配制试验数据拟合出胶水比公式系数,并借鉴前人经验,引入水化活性因子,以及确定胶凝材料、砂、石和外加剂用量,从而提出了超高强HPC配合比设计方法.应用该方法设计出C90和C100超高强HPC配合比,并采用珠三角地区常见的原材料及通用制备工艺进行实验配制,得出的立方体抗压强度和塌落度都满足要求.该方法计算过程简明,便于工程技术人员的设计操作.     

集料尺寸和形状及掺合料对混凝土界面的影响

研究混凝土粗集料与砂浆在宏观尺度上的界面特性,并采用砂浆中的砂粒与粗集料的平均间距(简称界面平均间距)进行表征.结合雅砻江锦屏大坝集料品种,研究了球形和片状2种粗集料形状、2组粗集料尺寸,以及粉煤灰和石灰石粉的2个掺量(10%,20%)对界面平均间距的影响.结果表明,采用界面区砂粒与粗集料的平均间距能较好地反映界面区的宏观离析和均质性,测量使用也较简便.对于球形集料,大、小集料上方与下方的界面平均间距无显著差异,表明界面较均匀,离析不明显;而对于片状集料,随着尺寸增大,上、下方的界面平均间距的差异增大,表明大的片状集料下方产生了明显的离析.研究结果还表明,采用粉煤灰或石灰石粉部分等质量取代水泥,可以改善片状集料下方浆体的离析.     

粉煤灰超高性能混凝土收缩与抗压强度相关性研究

开展粉煤灰(FA)超高性能混凝土（UHPC）自由收缩、基本力学性能和圆环约束试验,探讨其抗压强度与自收缩相关性,测试时间为0~90d. 结果表明：UHPC收缩呈早期增长快,28d基本稳定;以自收缩为主,90d时约占总收缩的86.6%~95.7%. FA对早期自收缩影响明显,随龄期增大影响减弱,1~7d降低51.0%~40.5%,28~90d降低28.2%~22.0%;略降低抗压强度与弹性模量,28d最大降幅分别为9.3%、5.0%,提高劈裂强度,28d提高近19.2%. UHPC自收缩与抗压强度相关性显著,可根据抗压强度发展预测自收缩;圆环约束下,密闭条件的UHPC开裂风险大于环向干燥;掺入FA能降低UHPC开裂风险.     

Effects of the shape and size of rectangular inclusions on the fatigue cracking behavior of ultra-high strength steels

The fatigue cracking behavior of ultra-high strength steels containing rectangular inclusions of small sizes were investigated based on in situ observations by scanning electron microscopy (SEM). The size and shape of rectangular inclusions affect markedly the initiation site and propagation path of a fatigue crack. Especially, the initiation site of a fatigue crack depends strongly on the angle between the long-axis of a rectangle inclusion and the loading direction, and the length/width ratio of this rectangle inclusion because the residual stress distribution fields vary with these conditions. The results coincide very well with those of finite element analysis.