摘要：采用以卵石为粗骨料的原生混凝土作为再生混凝土来源,通过破碎、筛分获取再生卵石粗骨料,并用其全部或部分取代天然卵石来配制再生混凝土.以再生卵石粗骨料取代率为变化参数,设计99个试件,分别进行立方体抗压强度、棱柱体抗压强度、抗折强度、弹性模量和泊松比等力学性能试验.观察了试件的破坏形态,获取其受力破坏全过程的应力-应变曲线及峰值应力、峰值应变、弹性模量和泊松比等特征参数,并提出了再生卵石骨料混凝土各项强度指标之间的换算关系公式.结果表明:再生卵石骨料混凝土的各项强度指标与天然卵石骨料混凝土相比均有略微增大之势;不同取代率下,再生卵石骨料混凝土应力-应变曲线下降段比天然卵石骨料混凝土陡峭;再生卵石骨料混凝土弹性模量均小于天然卵石骨料混凝土,泊松比与天然卵石骨料混凝土接近.

摘要：为研究高温后型钢再生混凝土柱的损伤劣化机理及刚度退化规律,以经历高温温度、恒温时间、取代率、型钢保护层厚度、配钢率、配箍率和偏心率为变化参数,设计54个型钢再生混凝土柱试件(其中轴压试件48个,偏压试件6个),对其进行高温后静力加载试验,得到其荷载-位移曲线。从试件表面劣化程度、损伤场变量、轴压刚度及抗弯刚度等方面分析了其损伤程度及剩余刚度,并研究其抗弯刚度的计算方法。研究结果表明:经历温度越高,试件表面的劣化程度越显著;随着高温温度的升高、恒温时间的增加,高温后试件的损伤程度逐渐提高,轴压刚度和抗弯刚度逐渐降低;保护层厚度越小,高温后轴压试件的轴压刚度越低,偏心率越大、取代率越小,高温后偏压试件的抗弯刚度越低;配钢率和配箍率对其损伤值及剩余刚度的影响不大;抗弯刚度计算值与试验值吻合较好。

摘要：为了研究钢管混凝土组合柱的受剪机理及承载力,以剪跨比、箍筋形式、体积配箍率、轴压比和钢管尺寸为变化参数,设计了12个钢管高强混凝土组合柱进行受剪性能试验,分析组合柱的破坏过程及形态、荷载-位移曲线、荷载-应变曲线、变形以及承载力等受力性能的变化规律。研究表明:组合柱破坏形态受剪跨比和箍筋形式的影响显著,除剪跨比1.5的井字形箍筋组合柱发生剪切黏结破坏外,其余均发生斜压破坏;体积配箍率在1.63%~1.93%和试验轴压比在0.1~0.2之间时,组合柱具有较强的变形能力和承载能力;在体积配箍率相同的情况下,井字形箍组合柱拥有更好的剪切延性而八字形箍组合柱受剪承载力更高;相比普通钢筋混凝土柱,钢管混凝土组合柱的变形及受剪能力显著提高。试验基础上,基于修正压力场理论,提出了钢管混凝土组合柱受剪承载力计算方法,计算结果与试验结果吻合良好。

摘要：现行RCM试验普遍采用点均法确定混凝土的氯离子扩散系数,存在结果离散性大且不稳定等问题。为此,提出混凝土RCM试验分析的面均法(area average method)。首先,通过试验设计制备74组具有不同氯离子扩散系数的混凝土试件,并据此开展变电压RCM试验;其次利用图像获取装置和Adobe Photoshop软件测量混凝土试件轴向断面上的氯离子扩散面积,据此计算氯离子扩散深度及扩散系数。最后,通过对比分析验证文中面均法的合理性,并建立点均法与面均法结果之间的转换关系式。结果表明:点均法测量结果离散性大,且随测点间距的减小而变小;只有当测点间距小于2mm时点均法结果才能收敛,且与面均法结果相吻合。而面均法可以有效克服点均法的缺陷,操作方便快捷,结果离散性小。国内外现行规范普遍采用10mm间距的测点布置方案测试混凝土的氯离子扩散系数,导致RCM试验结果偏大。

摘要：水泥土桩是软土边坡常用的一种较经济的加固结构,但目前对水泥土桩加固边坡的变形破坏特性和抗滑机制认识不清,相应的稳定性评价理论研究较少。建立了一边坡模型,运用有限元分析了离散水泥土桩加固边坡的变形破坏特性,结果发现边坡失稳时,桩-土之间由于变形不协调而产生塑性滑移,强度和刚度都较大的水泥土桩呈S型挠曲变形而发生弯折破坏,未能有效发挥设计要求的抗滑能力,加固边坡最后形成贯通的剪切滑动带而非滑动面。提出了水泥土剪力墙的概念,通过有限元模拟发现,采用水泥土剪力墙加固边坡,因墙-土界面摩擦力的作用,下滑力在剪力墙和边坡滑体之间得到调整,最终促使加固边坡产生整体剪切破坏,有效发挥了剪力墙的抗滑能力。通过桩土复合结构的水平推剪模型试验,验证了数值模拟结果的合理性。

摘要：针对现行钢管混凝土结构极限承载力分析的增量非线性有限元法主要依据钢管混凝土的弹塑性本构关系建立非线性迭代计算公式,其计算原理复杂、效率低,难以满足工程设计和分析要求的状况,建立了钢管混凝土拱桥结构极限承载力分析的自适应弹性模量缩减法。首先对不同受力条件下材性差异较大的圆形截面钢管混凝土构件,根据统一理论和承载力相关方程确定了构件的广义屈服函数,进而利用全面试验法在广义屈服面上设置配点,并在极值点附近加密配点,通过回归分析建立了齐次广义屈服函数,据此定义了单元承载比、承载比均匀度和基准承载比,提出了钢管混凝土拱桥高承载单元的自适应识别准则。然后,利用变形能守恒原则建立了弹性模量调整策略,通过自适应缩减高承载单元的弹性模量模拟结构在加载过程中的刚度损伤,并利用线弹性迭代分析计算钢管混凝土拱桥的极限承载力。最后讨论了离散单元数量、荷载分布方式以及广义屈服函数的齐次性对结果的影响,并将该方法与模型试验及增量非线性有限元法的计算结果开展了对比分析。研究表明:该方法能够体现钢管混凝土不同材料纤维在受力变形过程中的自适应调整能力,并通过对拱桥结构损伤演化的自适应模拟取得较高的计算精度和计算效率。

摘要：为了对填充墙RC框架结构在设防大震下的抗震能力进行评估,采用OpenSees有限元软件,建立了填充墙RC框架结构的数值模型,其中,梁柱构件采用基于改进IMK恢复力模型的集中塑性铰单元进行建模,填充墙用双对角斜撑受压杆模拟,并采用基于Clough模型的桁架单元建模。以填充墙的不同布置方式作为参数,设计了4种模型,对模型进行了44条地震波下的增量动力时程分析和倒塌易损性分析。结果表明,底层不布置填充墙的模型和底部两层各有一跨布置填充墙的模型不满足我国规范中"大震不倒"的性能要求,在实际工程中应尽量避免运用此类型的框架结构,需要对已有的此类结构进行加固处理。

摘要：为研究压-弯-剪-扭复合受力下钢筋混凝土L形截面柱的抗震性能,以扭弯比、轴压比为变化参数,设计6个钢筋混凝土柱试件在恒定轴力和反复弯-剪-扭复合作用下的加载试验.观察试件的破坏过程和形态,得到其扭矩-扭转角滞回曲线和荷载-位移滞回曲线,以及试件的开裂点、峰值荷载点和破坏点等特征参数.基于试验数据,分析扭弯比和轴压比变化对钢筋混凝土L形截面柱的压碎区高度、钢筋应变、承载力、位移延性、层间侧移角、耗能能力、承载力及刚度退化等抗震性能指标的影响.结果表明:低周反复压-弯-剪-扭钢筋混凝土L形截面柱破坏形态表现为弯曲、弯扭和扭剪破坏,滞回曲线呈捏拢的S形,随着扭弯比的增大,柱根部压碎区高度变小,翼缘裂缝发展更为完善,纵筋应力增大,箍筋应力减少,开裂荷载和受扭承载力均有提高,试件扭转延性提高但位移延性降低,初始刚度较小且退化更为平稳;而轴压比则与受扭承载力和弯曲刚度密切相关,轴压比越大,受扭承载力越大,弯曲刚度提高;试件弯曲耗能的等效黏滞阻尼系数在0.08~0.28之间,扭转耗能的等效黏滞阻尼系数为0.13~0.23,试件耗能占比由初期扭转耗能为主向弯曲耗能转变,L形截面柱性能水平对应的层间位移角均能满足相关规范要求.扭矩的存在对试件抗震性能削弱较大.

摘要：为研究高温后型钢再生混凝土轴压柱的破坏形态、损伤劣化及剩余承载能力,以再生粗骨料取代率、温度、恒温时间、型钢保护层厚度、含钢率及箍筋间距为变化参数,设计48个试件进行高温后静力加载试验,获取了高温后试件的烧失率及受力破坏全过程的荷载-变形曲线,并分析了各变化参数对试件剩余承载力、损伤过程和位移延性等的影响;采用有限元分析软件ABAQUS对高温下试件的温度场进行数值计算,得到了截面混凝土高温损伤分布情况,综合试验结果与有限元分析结果,提出了高温后型钢再生混凝土柱轴心受压剩余承载力的计算方法。研究结果表明:温度越高,试件在加载过程中裂缝的出现、贯穿及混凝土剥落越早;承载力随着温度的提高、受火时间的增加、型钢保护层厚度及含钢量的减小而降低;延性随着温度的提高、型钢的混凝土保护层厚度的增大先降低后提高,随着含钢率和配箍率的增大而逐渐增加;试件的初始损伤值随着温度的升高和受火时间的增加而逐渐增大;试件截面温度随着取代率的增加逐渐降低,随着经历最高温度的上升而逐渐升高。

摘要：由传统耐久性设计方法所确定的混凝土结构一维和二维扩散区的耐久性定量设计参数取值往往互不相同,导致混凝土的制备和施工浇筑存在困难。鉴于此,提出了考虑施工需求的混凝土结构耐久性定量设计参数的协调取值方法。首先考虑氯离子扩散系数的时变特性,推导了混凝土结构中一维和二维扩散区氯离子浓度分布的时变解析模型;然后分析了混凝土结构角部箍筋弯折对混凝土附加保护层厚度的影响,并依据不同扩散区耐久性定量设计参数的协调一致性要求,建立了箍筋协调弯弧内半径的计算表达式,进而提出了混凝土结构耐久性定量设计参数的协调取值方法,从而满足对于同一截面上具有不同扩散区的构件能够一次性完成混凝土浇筑的施工需求。分析表明,该方法基于箍筋协调弯弧内半径和耐久性定量设计确定混凝土结构的耐久性设计参数取值,使混凝土结构能够在规定的腐蚀环境作用下满足预定的设计使用年限要求,从而克服传统耐久性设计方法所存在的缺陷。