摘要：针对钢筋混凝土结构在服役过程中钢筋锈蚀以及承受往复荷载工况下引起的钢筋混凝土材料耐久性能劣化会对钢筋混凝土间的粘结性能产生影响,设计并制作了48根粘结区带裂缝的钢筋混凝土梁式试件,以研究在承受不同往复荷载工况(往复荷载幅度分别为极限荷载的0%、10%、20%及30%)、四种钢筋锈蚀率(0%、3%、5%及7%)以及往复荷载与钢筋锈蚀耦合工况下钢筋与混凝土粘结性能的变化情况。结果表明:钢筋锈蚀会影响试件破坏状态;施加往复荷载过程中残余滑移的增长主要发生在前六个循环,且残余滑移随着钢筋锈蚀率以及往复荷载幅度的增加而增大;耦合工况会进一步促进粘结性能的劣化,且粘结强度损失率随着钢筋锈蚀率和往复荷载幅度的增加而增大。该研究可为对应工况下钢筋混凝土构件的现状评估提供理论参考依据。

摘要：采用分子动力学模拟技术模拟不同温度条件下环氧树脂(epoxy)/水化硅酸钙(C‑S‑H)界面的脱黏行为,研究了热环境对epoxy/C‑S‑H界面黏结性能的影响,从纳观尺度评价了其界面热敏感性.结果表明:随着温度的升高,epoxy/C‑S‑H界面的力学性能下降;在热环境下,epoxy在C‑S‑H表面附近密度降低、稳定性减弱,阻碍了epoxy与C‑S‑H之间的应力传递;随着温度的升高,epoxy与C‑S‑H之间的离子键合作用、氢键作用减弱,界面相互作用能下降.研究结果从纳观角度揭示了热环境下epoxy/C‑S‑H界面黏结弱化的内在机理,为FRP加固混凝土技术的优化设计和可持续发展提供了理论依据.

摘要：“零”水泥制备的碱激发混凝土(AAC)因其具有快硬高强、耐久性好等优异性能,已被认为是一种具有广泛应用潜力的新型绿色胶凝材料。氯盐侵蚀是引起钢筋锈蚀从而导致钢筋混凝土结构耐久性失效的主要原因之一,尤其是在海洋干湿循环区域。因此,开展干湿交替作用下AAC的氯盐侵蚀性能分析对其耐久性理论的发展具有重要意义。将AAC与C50混凝土进行对比,通过自设计的干湿循环全自动实验装置,研究了干湿循环时间比(3.0:1.0、11.0:1.0、85.4:1.0)和暴露时间(30、90、180 d)对AAC氯盐侵蚀性能的影响;基于此,建立了干湿循环作用下氯盐侵蚀理论模型,并进行数值计算与模型验证。结果表明:AAC氯离子含量明显少于C50混凝土,这是由于AAC具有较小的孔隙率和致密的孔隙结构,内部的孔径明显小于C50混凝土,从而表现出更好的抗氯盐侵蚀性能;随着干湿循环时间比的增加,混凝土表面氯离子浓度和表观氯离子扩散系数都呈现先增大后减小趋势;经验证,利用所建立的干湿循环作用下非饱和混凝土氯离子传输模型的数值计算结果与试验结果吻合较好。

摘要：为揭示混掺纤维对应变硬化水泥基复合材料力学性能和变形行为的影响规律,研究了玄武岩–聚乙烯醇(PVA)纤维应变硬化水泥基复合材料的抗拉、抗压性能及压应变演化特征。设计了纤维掺量为材料体积分数的2%,玄武岩纤维和PVA纤维掺量比分别为3:1、1:1和1:3,同时控制粉煤灰与水泥掺量的比值(FA/C)分别为1.2、1.5和2.0。对不同粉煤灰掺量的混掺纤维应变硬化水泥基复合材料进行直接拉伸和抗压实验,利用数字图像相关技术(DIC)对试样压缩过程中的水平、竖向应变演化及裂缝开展进行了分析。结果表明:混掺纤维试样的抗压强度要明显高于单掺纤维试样的抗压强度,表明混掺纤维能够有效改善材料的抗压强度;在FA/C(粉煤灰与水泥掺量的比值)为1.2和1.5时,最佳纤维类型为B0.5P1.5(玄武岩纤维体积分数0.5%,PVA纤维体积分数1.5%),FA/C为2.0时,最佳纤维类型为B1P1,即粉煤灰掺量不同,材料最佳纤维类型也不同,表明粉煤灰掺量影响最佳纤维类型;在混掺纤维试样中,玄武岩纤维主要起提高材料强度的作用,但其对材料的延性发展不利,而PVA纤维的掺入能够有效改善材料的延性,混掺纤维使材料的力学性能更加优越;同时DIC技术可以有效表征材料应变演化及裂缝形成和扩展过程,为研究受力过程中材料损伤和裂缝演化提供一种有效手段。

摘要：为了评价Q690D钢材箱形截面框架柱的抗震性能,在对3个焊接箱形截面钢柱进行低周往复加载试验的基础上,利用经试验结果验证的有限元建模方法,建立30个覆盖4个抗震等级的不同板件宽厚比的有限元数值模型,分别从滞回反应、骨架曲线、延性系数以及塑性发展等方面进行抗震性能分析.结果表明,Q690D钢材箱形截面框架柱的延性系数较小,在1.68~2.55之间,当轴压比较大时,极限层间位移角会出现小于0.02的情况,不能满足《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)中对钢结构弹塑性位移角限值1/50的要求,在高强钢应用于抗震设计时建议限制轴压比最大不超过0.5;截面塑性发展系数以及构件延性会随着壁板宽厚比以及轴压比的增大而减小.《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)仅采用壁板宽厚比来区分抗震等级是不合理的,需考虑轴压比不同对抗震性能的影响.

摘要：被动变阻尼装置具有输出可变阻尼力且不需提供能源的特点,其变阻尼性能已被试验验证。装置可提供的最大阻尼力和出力过程与多项设计参数紧密关联,针对这两者的研究对该装置的工程应用具有重要意义。在前期被动变阻尼装置设计和试验的基础上,采用计算流体动力学的方法完成对装置有限元建模和试验验证,并对装置的主要设计参数进行了分析研究、优化设计和性能试验。有限元分析和试验结果表明:简化模型所得滞回曲线结果与试验结果吻合度较好,验证了所建模型和仿真方法的准确性;设计的不同阻尼阀交叉孔型阻尼系数的变化率不同,适用于不同的应用场景;对装置主要参数的组合分析得到相同条件下阻尼出力最大的优化组合,并通过试验验证了优化组合的有效性。所做研究为被动变阻尼装置的进一步开发与应用提供了良好的理论基础和试验依据。

摘要：为研究超高性能混凝土(UHPC)华夫桥面单向板中纵筋率对其抗弯承载力的影响,利用等效宽度的原理对其进行简化,设计制作了6根不同纵筋率的足尺T梁模型.首先,通过加载试验分别对UHPC的基本力学性能和T型截面UHPC梁的抗弯性能和破坏模式进行研究;其次,根据材料性能试验结果,提出UHPC抗拉与抗压的本构模型,并通过截面分析推导T型截面UHPC梁的极限抗弯承载力计算公式;最后,基于既有研究结果,对所提出的T形截面UHPC梁极限抗弯承载力计算公式进行适用性验证.研究结果表明:由于UHPC具有优异的抗拉强度和拉伸韧性,尽管减小纵筋率会降低T形截面UHPC梁的极限抗弯承载力和延性,但不会改变构件的破坏形式,即T形截面UHPC梁在纵筋率较少甚至不配筋的情况下依然具备延性破坏的特征;根据截面分析推导结果,受拉侧UHPC极限抗拉强度变化系数与纵筋率成正比关系,纵筋率的增大可以更加显著地发挥UHPC的抗拉作用;所提出的公式具有良好的适用性.

摘要：针对方形转动摩擦阻尼器滞回性能的理论分析尚不明确的问题,依托转动摩擦阻尼器的优点和应用方法,设计了方形转动摩擦阻尼器的结构形式,并通过理论分析与数值模拟,提出并验证了滑移力F与位移Δ之间的计算表达式,建立了方形转动摩擦阻尼器耗能性能的简易计算方法。结果表明:方形转动摩擦阻尼器滞回曲线比较饱满,耗能能力较好,且理论分析结果与有限元分析结果吻合性良好;方形转动摩擦阻尼器在正向加载时的滑移力随位移的增加而增大,反之则减小;仍需要进一步考虑地震作用时的加载荷载速率、温度改变等因素影响。研究结果为未来类似转动摩擦阻尼器设计及滞回性能研究提供了实用的经验,尤其是在考虑地震作用下阻尼器的工作性能,为研究人员提供了参考依据。

摘要：该研究采用多年冻土场地桩基桥梁数值模型和高斯过程替代模型进行多年冻土场地桩基桥梁地震响应不确定性量化分析。首先,利用试验设计方法构建多年冻土场地桩基桥梁高斯过程替代模型的训练样本,生成结构体系输入参数的最大数量采样点;针对采样点,利用建立的桩基桥梁有限元数值模型进行非线性地震响应分析,使用高斯过程替代模型模拟多年冻土场地桩基桥梁输入和输出关系,进而执行桩基桥梁的不确定性量化。基于统计变量和变异参数(coefficient of variation, COV)评估多年冻土场地桩基桥梁地震响应的不确定性。研究结果表明:(1)当桥梁结构参数随着变异参数由5%增加为30%时,桥梁结构的时程响应随之而增加,桥梁结构输入参数的变异性对多年冻土场地桩基桥梁的地震响应影响显著;(2)随着桥梁结构体系输入参数变异性增加,相应的地震响应的变异性随之增加,桥梁结构体系输入参数变异性增加直接影响地震响应变异参数的变化。该研究中所述多年冻土场地桩基桥梁地震响应不确定性量化分析可为同类构筑物的模拟提供分析方法和思路。

摘要：钢结构高强螺栓T形件受拉连接的设计需考虑撬力影响,设计方法比较复杂,欧洲EC3、美国AISC和中国JGJ82等规范的设计方法均采用T形件模型理论,设计原理基本一致,但高强螺栓抗拉承载力设计值取值不同,各参数及钢材强度设计值取值也略有差异,故其设计结果也存在一定差异。对中美欧规范高强螺栓T形件受拉连接设计方法进行了比较分析,结合试验结果和算例分析了各国规范设计结果的差异。并根据分析结果、美欧规范方法以及相关参考文献研究结论提出了我国JGJ82修正设计方法,使得设计结果在保证安全储备的前提下更加经济,并一定程度上精简冗长的设计计算过程,更加便于工程应用。