湖南省中部地区酸雨对混凝土耐久性的影响

近年来我国大气污染造成的酸雨危害日益严重,对环境造成了不可忽视的影响。本项目分析湖南省中部地区酸雨酸度、成分、降雨量的变化趋势,基于酸雨对混凝土的腐蚀机理,通过模拟酸雨腐蚀的实验方法,研究酸雨对湖南省中部地区混凝土耐久性的危害程度并提出有效的防护措施。试验研究表明：酸雨对混凝土的影响是不容忽视的。混凝土在酸雨的影响下主要发生一般的酸类腐蚀、硫酸盐腐蚀、软水腐蚀和混凝土的碳化作用等,使得混凝土表面生成薄膜,出现损伤,力学性能劣化和中性化,很大程度上影响了混凝土的耐久性。经过试验得出混凝土的抗压性能明显降低。为了减轻和避免工程实际中由于酸雨的危害产生的不良影响,防治混凝土受酸雨侵蚀显得尤为重要。     

泵送粉煤灰混凝土回弹测强曲线特性

通过对不同强度等级、不同粉煤灰掺量的泵送混凝土标准立方体试块进行抗压、回弹、碳化试验,研究各测试数据随龄期的变化规律,根据常用曲线形式进行测强曲线拟合并分析其与普通混凝土统一测强曲线的区别．试验表明：混凝土各测试数据的发展受粉煤灰影响不同而呈现不同规律,掺量高的低强混凝土抗压强度发展慢,回弹发展快,碳化深度大;而掺量低的高强混凝土抗压强度发展快,回弹发展慢,碳化深度低．该现象的内在原因为掺量低时粉煤灰微集料效应为主,抗压强度提高明显;掺量高时粉煤灰低活性限制抗压强度增长,而回弹值提高明显．各测试数据的发展规律不同造成曲线拟合误差大,分析建议将胶凝材料含量〉400kg／m2、粉煤灰掺量≤20％的高强混凝土的回弹值适当增大后拟合,可得到满足地区曲线的精度要求的统一曲线．     

大跨径钢筋混凝土拱圈安装过程设计

以某跨径为200m拱桥主拱圈悬臂拼装施工工艺为背景,设计拱桥混凝土拱圈的安装过程：0#块在斜拉支架上现浇,1#~13#块分段预制,每悬臂拼装两个块件后进行混凝土湿接缝的浇筑,直至最后浇筑合龙.建立有限元模型进行分析,通过索力调整,得到合理索力,确保拱圈混凝土应力在施工过程中满足规范的要求.分析表明通过对缆索进行分阶段控制,可以确保混凝土湿接缝达到强度前边腹板接缝的安全,采用拼装两个混凝土块件后再进行湿接缝连接的施工方案是可行的.     

预拌混凝土泵送施工系统的排队仿真与配置优化

基于排队理论研究预拌混凝土泵送施工系统的综合性能与配置优化.运用仿真工具建立混凝土泵送施工系统排队仿真模型,探讨混凝土泵车数量变化对系统综合性能的影响规律,发现随着泵车数量的增大,系统性能逐渐变好,泵车繁忙率降低,排队队长和排队时间降低,可服务的混凝土运输车数量增多,且存在一个最优泵车数量值.通过构建混凝土泵送系统最优配置模型,探讨泵车数量、泵车效率、混凝土运输车间隔时间之间的关系,指出提高混凝土泵送施工系统性能的措施.该排队系统仿真模型与实验结果对施工管理具有一定的理论和实践意义.     

混凝土塑性损伤模型参数的研究

基于相关的试验研究成果,提出了一种确定混凝土塑性损伤模型(KC模型)强度参数取值的方法.针对KC模型损伤参数取值依赖于单元尺寸的问题,以我国混凝土规范为基准,阐述了损伤参数值的调整方法,使得数值计算结果更加合理.利用ANSYS/LSDYNA模拟混凝土常规三轴压缩试验,KC模型分别采用本文确定和程序自动生成的强度参数值,并将计算结果与国内外试验结果比较,研究表明:采用本文提出的方法确定KC模型强度参数值比较合理.     

考虑再生粗骨料随机分布的混凝土氯离子扩散细观数值模拟

考虑粗骨料分布的随机性及氯离子结合的非线性对氯离子扩散性的影响,对再生混凝土中氯离子扩散进行数值建模与细观仿真分析,并将数值模拟结果与已有试验数据进行对比;通过改变老硬化砂浆扩散系数、新硬化砂浆扩散系数、老界面过渡区扩散系数及浸泡时间,对比研究了不同情况下再生混凝土中氯离子的扩散特性.结果表明:数值模拟结果与试验结果接近;再生混凝土中氯离子沿扩散深度方向呈波浪式下降;随着扩散系数的增大及浸泡时间的增长,氯离子扩散速度加快;随着再生粗骨料取代率的增加,氯离子扩散速度也增加;相同扩散深度处,不同随机骨料模型中氯离子含量最大值接近,说明所采用的随机骨料模型模拟结果具有较好的稳定性.     

飞机越界阻滞系统阻滞特性的数值仿真

为研究飞机越界阻滞系统的阻滞特性,以阻滞工程材料——泡沫混凝土的静态压缩和落锤冲击实验为基础,通过有限元程序分析确定了仿真计算的材料模型和参数,并对FAA（美国联邦航空局）的飞机阻滞试验进行数值模拟,验证了飞机阻滞的简化模型和数值模拟方法的可行性. 数值分析结果表明:阻滞效果随阻滞材料强度和铺设厚度的增大而增强,厚度达到临界值后阻滞效果减弱.      

高速钻削碳纤维复合材料的钻头温度测量研究

以钻削碳纤维复合材料为基础,研究碳纤维复合材料在高速钻削过程中切削速度和进给速度对钻头后刀面温度的影响.采用嵌入式人工热电偶的方法对硬质合金钻削刀具进行测温试验,并用LabVIEW软件获得所需的温度数据和温度曲线.测量结果表明:当进给速度恒定时,刀具的后刀面温度随主轴转速的增加而上升.当主轴转速恒定时,刀具的后刀面温度随进给速度的增加而降低.     

再生混凝土骨料咬合及剪力传递机理

通过预裂再生混凝土push-off试件的裂缝处剪力传递性能试验,研究了再生混凝土裂缝处骨料咬合及剪力传递性能.结果表明:再生混凝土裂缝处剪力传递性能总体上与普通混凝土较为接近;约束刚度越大,试件的剪力传递强度越高;再生混凝土强度越高,试件的剪力传递强度有一定的提高;相同混凝土强度下,随着再生粗骨料取代率的提高,试件剪力传递强度略有降低.借鉴Walraven的理论,并考虑再生混凝土的细微观结构与再生粗骨料的几何特点,得到了再生混凝土中的骨料咬合模型.试验中各试件的剪力传递强度值与相关理论计算值吻合良好.     

水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土管道损伤和承载特性

基于混凝土塑性损伤模型,对某水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土管道的损伤和承载特性进行了非线性有限元分析.结果表明:在正常运行工况下,裂缝主要出现在位于坝体之外的背管部分,数条贯穿性裂缝将由主变平台延伸至上弯段;主变平台附近管道受力状态复杂,管道断面出现贯通性损伤,可能出现短小而密集的裂缝;温度变化对结构受力影响明显,特别是温降荷载将引起管道外侧损伤区进一步发展,靠近管壁外侧的钢筋拉应力明显上升,因此应注意管道表面的保温和防护.