摘要：仿真混凝土是动力模型试验常用的材料,准确地测定其动态弹性模量对模型设计、数值分析等意义重大。在以往的研究中通常采用悬臂梁法测定仿真混凝土的动弹性模量,但该方法没有规范作为支撑,其准确性与适用性存疑。在传统的测定方法的基础上考虑了对经典梁模型的修正和基座变形导致的非完全固支效应的影响,以规范中的自由梁法测定的动弹性模量为基准值,对基于悬臂梁法测定仿真混凝土动弹模的适用性进行了研究。结果表明:试验结果与理论及数值分析的结果之间仍存在一定的差异;试验测得的1阶共振频率低于数值分析的结果,且差值随着试件长高比或长细比增大而减小;试验测得的2阶和3阶的共振频率则均高于数值分析结果。因此,通过悬臂梁法准确地测定仿真混凝土的动态弹性模量试件长高比则至少为7(长细比为24.2)。

摘要：通过直接拉伸试验和劈拉试验研究仿真混凝土材料动态受拉特性,为混凝土坝动力模型试验提供相关材料参数,研究其与原型混凝土材料的匹配问题。在应变速率10-5/s至10-1.08/s范围内对试件进行拉伸试验研究,给出拉伸曲线方程,并分别对仿真材料的强度、峰值应力处应变、弹性模量给出考虑率相关的经验公式,分析泊松比、吸能能力、破坏形态与应变速率的关系。通过与混凝土动态拉伸特性以及破坏形态对比,得出结论:仿真混凝土材料适合模型动力试验;其动态拉伸特性和混凝土材料表现出一定的相似性,但极限拉伸强度和吸能能力等方面率相关性更明显,在进行模型与原型的相似关系设计以及高坝模型动力破坏试验分析时,需充分考虑仿真材料的率相关特性以得到合理的高坝模型试验结论。

摘要：针对传统仿真混凝土配制过程周期长、耗费成本高的问题,提出了一种快速设计仿真混凝土材料配合比的方法。基于现有仿真混凝土的研究成果,构建了仿真混凝土材料配比数据库;利用XGBoost算法对数据库中的数据信息进行训练,以不同配合比混凝土材料的抗压强度、弹性模量的预测值与实测值之间的决定系数作为目标函数,利用交叉验证和网格寻优建立仿真混凝土配合比计算模型;最后利用Python开发了仅需输入期望的抗压强度、弹性模量及允许误差即可设计出仿真混凝土材料配合比的程序。实际应用表明,仿真混凝土材料配合比设计程序运算速度快、精度高,计算的预测值与实测值吻合好,是一种方便快捷的新方法,并可大大缩短模型试验周期、降低试验成本。

摘要：在水工结构破坏性动力模型试验中,根据相似比控制模型材料的密度、弹性模量和强度等多项力学性能与原型材料对应相似是决定试验成果合理可信的关键技术。为改进和提高仿真混凝土的相似性,以粗骨料、细骨料、水泥为控制变量设计不同配比方案,对其力学性能进行测试,并进一步对比研究了不同细骨料及其不同组分对仿真混凝土性能的影响。试验研究发现,相比常用的硫酸钡粉和矿石粉,滑石粉作为细骨料可以有效降低仿真混凝土的强度和弹性模量,控制仿真混凝土的密度和拉压强度比接近常规混凝土,滑石粉不失为仿真混凝土细骨料的一种选择。试验得出重晶石砂、硫酸钡粉、矿石粉、滑石粉、水泥等不同组分对仿真混凝土材料性能的影响规律,可为确定相似比模型试验中仿真混凝土材料的配比提供有益参考。

摘要：采用仿真混凝土材料研究碾压混凝土重力坝不同坝段模型在地震荷载作用下的破坏特征。通过施加不同的地震波,研究各种坝段的动力特性,并在此基础上进行了大坝的超载破坏试验,分析研究了重力坝各坝段的极限承载力和变形破坏机理,对比评价各坝段的抗震性能。试验结果表明,各坝段均首先在坝头部位发生开裂损伤,随着输入地震动加速度的逐级增加,不同坝段出现破坏的部位和破坏程度有所变化。试验结果为工程设计和全面定量评价重力坝各坝段的抗震性能提供重要依据。

摘要：采用和混凝土力学性能相似的仿真混凝土材料,结合振动台试验技术,对模型进行合理设计。采用逐级加载方法,研究阿海碾压混凝土重力坝厂房坝段在地震荷载作用下的动力破坏发展过程及地震破坏形态。试验结果表明:引水管和坝体相交的坝头部位是厂房坝段的抗震薄弱部位;大坝开裂后坝体的整体刚度迅速下降,可以结合坝体基频、残余应变的变化以及对坝体表面宏观裂缝的观察,综合分析大坝的损伤破坏过程。试验结果为工程设计人员进行大坝抗震设计提供了参考。

摘要：安全壳是核电厂中防止放射性物质外泄的最后一道屏障。为研究安全壳在飞行物撞击下的响应,以CPR1000核电厂安全壳为研究对象,依据弹性力-重力相似律,设计建造了一个几何比尺为1∶20的仿真混凝土安全壳模型。以小型飞机(新舟600)和大型商用飞机(波音737-800)为原型飞行物,在相同相似关系下以刚性物为模型飞行物来模拟飞机撞击安全壳的模型试验,研究安全壳结构在飞机撞击作用下的动力响应、破坏现象和损伤破坏过程。试验结果表明:核电厂安全壳结构在小型飞机撞击作用下会出现局部冲剪破坏,结构能保持弹性完整性;在大型商用飞机的第1次撞击作用下,安全壳会出现大量的宏观裂纹,但整体能保持基本完好,没有出现整体性的破坏和倒塌现象,而在第2次撞击作用下,安全壳则发生倒塌。