超材料混凝土抗冲击效应数值研究

作为一种广泛应用的工程材料,混凝土材料抗拉强度低的缺点限制了其应用.当高速冲击荷载作用在混凝土结构上时,由于混凝土的脆性和较低的抗拉强度,结构后部的混凝土通常会产生严重的层裂破坏.因此,有效降低混凝土的层裂破坏对于提高结构性能很重要.近些年学者提出了局域共振超材料,它利用人造微结构的存在能使该超材料呈现出天然材料所不具备的超常物理性质.本文借鉴局域共振超材料的工作原理,通过将混凝土中的部分天然骨料替换为人工骨料超材料来降低冲击荷载下的层裂破坏.通过LS-DYNA,建立考虑随机分布的砂浆、天然骨料和人工骨料的超材料混凝土三维细观模型来进行层裂实验的数值模拟.研究超材料混凝土在冲击荷载作用下的材料性能以及人工骨料的材料属性和几何属性对超材料混凝土动态性能的影响.     

影响高性能混凝土工作性和强度的主要因素的正交试验研究

研究结果表明：水胶比、减水剂掺量及胶凝材料总量对砼坍落度影响显著,碎石粗骨料种类对砼强度有显著影响．结果选择出一个具有良好坍落度（２００ｍｍ）和较高强度（８０．５ＭＰａ）的砼配合比,而其水泥用量只有４５０ｋｇ／ｍ３．图１,表３,参４．     

型钢再生混凝土界面黏结应力组成及其强度

为研究型钢再生混凝土(SRRC)界面黏结应力组成与各部分黏结应力的大小,首先分析了型钢与再生混凝土的黏结应力组成,再根据17个型钢再生混凝土试件的推出试验,研究型钢再生混凝土界面黏结滑移的全过程;接着,通过理论分析并结合试验数据,求解了型钢再生混凝土界面的化学胶结应力和摩擦应力的大小,并推导了型钢屈服时的临界黏脱长度lcr计算公式;最后,对影响化学胶结应力和摩擦应力大小的因素进行了分析.研究结果表明:增大混凝土强度、配箍率与保护层厚度可提高摩擦应力,增大保护层厚度可提高摩擦应力与化学胶结应力.     

再生混凝土耐久性的试验研究(Ⅱ.再生混凝土的中性化试验)

探讨再生骨料循环利用的可能性,对再生骨料制备的混凝土的各种性能,包括再生混凝土的力学以及耐久性能等方面做进一步的了解和深化。对再生混凝土的耐久性能之一,即再生混凝土抵抗中性化(碳化)能力,做了基础性试验研究。试验以100%再生骨料替代天然碎石和砂子制备再生混凝土试件,在二氧化碳浓度为(5±0.2)%的试验箱里促进中性化26周。试验结果,100%全再生混凝土与普通混凝土试件相比,抵抗中性化能力差,中性化几乎以3倍的速度增长。     

高性能轻集料混凝土的研究

本文结合了国内外的研究成果 ,研究了集料形状、孔结构、吸水率、筒压强度以及混凝土的性能 ,在实验的基础上总结了高强轻混凝土的基本理论     

球形随机骨料模型模拟自密实重晶石混凝土离析

近年来,具备良好防辐射性能及良好施工性能的自密实重晶石混凝土较多地用于核电站的建设,然而重晶石骨料密度较大,更容易导致混凝土离析,离析会对混凝土的质量产生重大不利影响,以往多采用试验方法研究,费时费力且数据离散性较大。本文将自密实重晶石混凝土看作由粗骨料和砂浆组成的两相复合材料,骨料看作刚性球体,砂浆采用宾汉姆流体模型,运用MATLAB编程语言编制了圆柱体投放域球形随机骨料模型程序sjgl,带入离析试验中相关参数在MATLAB中生成了随机骨料模型。然后将骨料模型中的骨料信息导出编辑了AutoCAD脚本文件,在AutoCAD中生成了随机骨料实体模型。运用FLOW3D软件中的一般运动物体(general moving objects)模型求解模型中大粒径骨料的离析,以此来近似代表随机骨料模型的离析。对应于自密实重晶石混凝土试验离析率计算公式,定义了随机骨料模型离析率,用“像素点法”计算随机骨料模型离析率为7.30%。对《自密实混凝土应用技术规程》(JGJ/T 283—2012)建议的离析率计算公式稍作调整定义了试验离析率,为9.81%。随机骨料模型离析率与试验离析率的相对误差为25.6%,由此论证了在误差允许的范围内圆柱体投放域球形随机骨料模型可有效模拟自密实重晶石混凝土离析。     

陶粒轻质高强混凝土的试验研究

基于普通原材料和工业废渣,通过正交试验和普通成型工艺配制出抗压强度超过50M Pa、表观密度1950 kg/m^3的轻质高强混凝土材料,并给出优选配比方案,归纳出轻质高强混凝土强度、强质比与胶水比的经验公式。     

再生混凝土空心板抗弯承载力试验研究

为了探究再生混凝土空心板的受力性能及破坏特征,分别制作了再生粗骨料取代率为0%、30%、60%、100%的四种空心板;并进行了四点弯曲的静力试验。对破坏全过程进行了挠度变化、钢筋应变、裂缝发展等的监测记录,得到了荷载-挠度、荷载-钢筋应变等相关曲线。通过对曲线的分析研究,得出了随着再生粗骨料取代率的提高,空心板的开裂荷载逐渐降低以及刚度退化速度加快等重要结论。     

冻融循环条件下粗粒料变形特性试验研究

为揭示粗粒料在冻融环境与复杂应力条件下的变形特性,采用大型三轴压缩试验与蠕变试验研究了粗粒料在不同冻融循环次数、围压与应力水平下的变形特性与蠕变特性。试验结果表明,未冻融粗粒料的应力-应变曲线为应变硬化型曲线,在试验围压100～600 kPa范围内粗粒料剪切过程中均表现为剪胀性;冻融循环后初始弹性模量与破坏应力均呈下降趋势,200 kPa围压时,初始弹性模量降低20%,破坏应力降低37%,600 kPa围压时,初始弹性模量降低5%,破坏应力降低25%;冻融循环后粗粒料轴向蠕变应变随时间的发展为衰减型蠕变规律,轴向蠕变应变随冻融循环次数和应力水平的增大而逐渐增大,8次冻融循环后轴向蠕变应变明显增大;应力水平影响下的粗粒料蠕变时间曲线可采用指数函数形式表达。     

级配选择对沥青混合料动态模量影响评估

利用基于幂指数模型回归斜率的级配因子对13种(粗细级配)Superpave级配混合料进行分析,并分析评估与40℃动态模量│E4*0│的关系,给出基于级配因子的混合料动态模量│E4*0│的优化原则,揭示了获得理想混合料特性所相关的混合料级配的内在特征.