摘要：为研究配箍率对钢筋混凝土梁开裂特征的影响,依据我国规范设计了不同配箍率的钢筋混凝土梁,利用数字图像相关技术监测了钢筋混凝土梁试件在四点弯曲试验全过程,重现了不同级别荷载作用下试件的裂缝宽度及变形大小,并将试验结果与我国规范公式的计算结果进行对比。结果表明:数字图像相关技术能对全尺寸钢筋混凝土结构的裂缝及变形进行准确监测,钢筋混凝土梁在带裂缝工作阶段的裂缝宽度、间距均大于我国规范计算值,规范计算的裂缝宽度及间距均趋于保守,但我国规范可以对钢筋混凝土梁在带裂缝工作阶段的变形可以进行较好的预测。钢筋混凝土梁剪跨段裂缝分布及宽度受配箍率影响较大,纯弯段裂缝及宽度基本分布均匀,符合我国规范中裂缝计算公式的建立依据。

摘要：为探究输调水工程混凝土表面聚合物水泥防护层在经受高速水流作用下冲蚀损伤机制,利用改进的高压水枪冲蚀试验设备研究防护层的冲蚀特性。通过三维扫描提取冲蚀区域的最大长度、最大宽度、最大深度以及体积4种特征参数,分析不同喷射压力、喷射长度、喷射角度和喷射时间下防护层的冲蚀损伤形态、损伤参数演变规律及损伤机制。以防护层冲蚀最大深度为目标值,建立基于Logistic回归函数的防护层蚀变深度预测模型。结果表明:相同工况下,防护层的4种冲蚀损伤特征参数都随喷射压力和冲蚀时间的增加而增加。喷射长度的增加(从喷射长度为0.5 cm增加到6.6 cm)使防护层的冲蚀形态由“沙漏”向“条形”转变,该过程中水力劈裂对防护层与混凝土界面处的破坏效果降低。构建的防护层蚀变深度预测模型具有很好的准确性,可以通过增大喷射长度和喷射角度显著降低防护层的冲蚀损伤程度,这为实际混凝土工程表面防护设计提供了参考依据。

摘要：高性能水泥基复合材料(High-performance cement based composite,HPCC)是建筑领域的一种前沿性材料,其强度高、韧性强,具有很好的应用前景。高强度钢纤维通常以适当的混合比例加入HPCC中。设计并浇筑了4种不同钢纤维体积分数(0.0vol%、0.5vol%、1.0vol%、2.0vol%)的HPCC,对不同纤维含量的试件的压剪复合性能进行了深入研究。通过试验首先给出了HPCC复合应力作用下基于莫尔-库仑的压剪强度模型。研究结果表明,纤维掺量对HPCC的压剪界面摩擦系数影响较小,其平均值为2.8826,不同纤维掺入量的HPCC的摩擦系数与均值相比的差异在–1.44%~8.51%之间;黏聚力则与钢纤维体积掺量呈二次抛物线关系。而HPCC压剪位移峰值与钢纤维掺入量之间呈现先增加后减小的现象。其次,对HPCC破坏界面进行SEM形貌分析,研究钢纤维影响HPCC基体的微观机制,从SEM形态出发解释了材料压剪强度和位移变化的微观机制。最后,结合试验结果和已有文献研究,提出了基于Ottosen模型的HPCC破坏准则,并给出了具体的拟合参数,表明HPCC八面体剪应力高于普通混凝土材料。试验数据与理论分析结果吻合较好,能够反映HPCC的破坏包络面特征。

摘要：为了实现长江下游疏浚砂的综合利用,拓展细骨料来源,研究不同养护温度对不同疏浚砂掺量砂浆特性的影响。以疏浚砂为原料,设计了3种不同疏浚砂掺量的砂浆配合比,研究了40、60、80、90℃4种养护温度对不同龄期抗压、抗折强度的影响,并结合X射线衍射、热重-差示扫描量热、扫描电镜、压汞测试,分析了不同养护温度及不同疏浚砂掺量砂浆的微观结构。研究结果表明:随着养护温度升高,砂浆内部水化产物分布不均匀,阻碍了后续的水化反应,砂浆的抗压、抗折强度总体上先增大后减小,养护温度越高,蒸养损伤越大;疏浚砂颗粒粒径极小,具有良好的填充效果,适量掺入疏浚砂能提高体系的密实度,同时还能减少有害孔和多害孔的数量,进而提高砂浆的力学性能;蒸养条件下,砂浆孔结构缺陷增多,疏浚砂的优化作用被放大,一定程度上可以抵消蒸养带来的部分不利影响,随养护温度的升高,疏浚砂对抗压强度的提升率逐渐降低,最大能提升31.35%,对抗折强度的提升率先增大后减小,最大能提升14.29%。

摘要：为了探究全珊瑚钢筋混凝土板破坏特性,设计了3种不同配筋率(0.85%、1.13%和1.41%)的高强全珊瑚钢筋混凝土板构件.结合声发射技术,开展了全珊瑚混凝土板构件四点弯曲加载试验,揭示了配筋率对高强全珊瑚钢筋混凝土板力学性能的影响.基于声发射参数速率过程理论,建立了损伤定量评估模型,并进一步提出了可用于工程实践的损伤评估准则.结果表明:随配筋率增大,高强全珊瑚混凝土板构件起裂荷载、起裂时间与峰值荷载均增大,但中心挠度降低了11.29%;单位时间声发射参数变化均存在2个峰值区,可作为板构件的起裂评判和破坏预兆;根据声发射参数累计值变化可将高强全珊瑚混凝土板构件破坏过程划分为轻度(0.84)损伤4个程度.所建立模型适用于不同配筋率的全珊瑚混凝土板构件损伤评估.

摘要：分析了长江下游航道超细疏浚砂的理化性质,并以超细疏浚砂为原料,设计了5种不同疏浚砂掺量的碱激发矿渣混凝土(AASC)配合比,研究了其流动性、抗压强度、劈拉强度和吸水率的变化。通过SEM、XRD和压汞(MIP)技术,分析了AASC的物相组成和微观结构。研究表明:长江下游航道的超细疏浚砂颗粒细度模数在0.1~0.5之间。随着超细疏浚砂掺量的提升,试件的抗压强度和劈拉强度呈先上升后降低的趋势,而其流动性持续下降。在疏浚砂掺量(疏浚砂与细骨料的质量比)为50%时,AASC具有较好的力学性能和工作性能。试件的吸水率、密度测试以及SEM和MIP观察表明,适当掺入疏浚砂能够增加混凝土密实度,改善混凝土界面过渡区的结构,但过量疏浚砂导致混凝土流动性降低,且混凝土内的多害孔隙增加。

摘要：考虑到混凝土梁在实际使用过程中所受往复荷载的振幅变化特点,本文设计了一种渐增幅加载工况,改变橡胶颗粒掺量(0,10%,20%,30%),对普通和橡胶自密实混凝土矩形梁在四点弯拉渐增幅往复荷载下的应变规律进行探究。试验结果表明,试件疲劳寿命离散性较大,与橡胶颗粒掺量间没有明显的规律可循,但该工况下普通和橡胶自密实混凝土均呈现以下变形特征:在加载达到最后两级S f-1和S f时,自密实混凝土应变增长速率明显加快;在加载级S i<f段,应变变化呈现“两阶段”特点,到加载级S f段,应变变化呈现“三阶段”特点;随加载级数增加,应变的近对数增长阶段持续时间越短,准线性增长阶段持续时间越长。

摘要：基于混合料温度计算公式,计算了预冷各种原材料对混凝土的降温效果,确定了符合目标入仓温度要求的原材料冷却方案。在16℃入仓温度条件下,对大体积混凝土进行了Midas有限元模拟,分析了不同仓层厚度、不同冷却水管布置参数对温度峰值和温度场的影响。原材料降温计算结果显示,预冷骨料降温1℃时混凝土降温0.77℃,耗能1823 kJ,制冷水降温1℃,混凝土降温0.18℃,耗能419 kJ。温度场模拟结果显示,仓层厚度为3.0 m时,混凝土温度峰值最大,不布置冷却水管时为46.4℃,布置单层冷却水管(水管距离1.5 m)时为42.3℃。当冷却水管垂直间距减小至1.0 m时,温度峰值为40.0℃,水平距离减小至1.0 m时温度峰值为41.5℃,水管层数增加后,温度峰值区范围明显减小。结果表明,骨料降温至10℃,制冷水降温至4℃,可在全年实现入仓温度不超过16℃。混凝土内温度峰值随仓层厚度减小略有减小,但整体降幅较小,合理仓层厚度在2.5~3.0 m。减小仓层厚度和布置冷却水管的降温效果是线性叠加的。水管间距、层数对温度峰值影响较小,但可明显影响温度峰值区的范围。最优温控方案为:浇筑仓层厚度3.0 m,设置两层冷却水管,水平间距1.5 m,垂直间距1.0 m。

摘要：基于静态力学试验测定钢渣透水混凝土的孔隙率、抗压强度以及弹性模量之间相关性,将透水混凝土路面孔隙分成上、中、下三层,采用ABAQUS软件建模,以迁安市某市政道路为背景,分析不同孔隙率和不同面层厚度下主应力变化情况,并研究了不同降水条件下透水混凝土孔隙率和面层厚度的选择要求。分析结果表明:钢渣透水混凝土材料抗压强度与孔隙率之间具有线性相关系,而弹性模量和普通混凝土一样符合受立方体抗压强度影响的规律,但相比较普通的混凝土偏小;钢渣透水混凝土路面结构设计厚度需要最大主应力满足抗折强度以及透水层的总厚度满足透水所需厚度,对于该路段最合理最经济的路面结构层钢渣透水混凝土孔隙率为17%,厚度为22 cm;而当降水条件发生变化时,在不同降水条件下都存在一个理想路面结构层厚度和透水混凝土孔隙率。

摘要：环境温度对大体积混凝土温度控制有显著影响。针对施工周期内不同环境温度制定合理的降温措施是控制混凝土温度裂缝,降低施工成本的重要措施。结合某水电站工程大体积混凝土温控项目,利用有限元软件MIDAS/CIVIL建立了大坝大体积混凝土温度场仿真分析模型。分析现场施工工况,分别模拟了入仓温度10℃、16℃、18℃、20℃下未布置冷却水管和布置单层冷却水管的混凝土温度变化情况。根据控制点的温度-龄期曲线和混凝土温度场分布特征,确定了温度控制的最不利位置。对比了降低入仓温度和布置冷却水管两种措施的不同降温效果,其中入仓温度每下降1℃,混凝土温度峰值均匀下降0.7~0.8℃,布置冷却水管后,温度峰值分别下降了2.8℃、4.1℃、4.4℃、4.7℃。降低入仓温度和布置冷却水管均会显著降低混凝土温度峰值,但入仓温度越低,冷却水管的降温消能越低。考虑环境温度条件与降温效果的经济性,对不同月份施工给出了不同的组合温控建议。