摘要：研究地聚物再生混凝土(GRAC)劈裂抗拉强度的尺寸效应,探明其破坏机理和尺寸效应机理,提出劈裂抗拉强度尺寸效应计算方法,为GRAC材料和结构工程设计及推广应用提供参考。以试件边长分别为70.7 mm、100 mm、150 mm、200 mm的GRAC立方体试块进行劈裂抗拉强度试验;研究不同再生骨料取代率(0%、25%、50%、75%、100%)和不同水胶比(0.35、0.42、0.5)对地聚物再生混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应的影响,并分析其微观机理。随着再生骨料取代率增大,GRAC劈裂抗拉强度不断降低,但其尺寸效应愈加明显;水胶比越小,试样开裂程度越大,脆性更大,尺寸效应更显著;Weibull的尺寸效应律更适用于GRAC劈裂抗拉强度,根据Weibull的尺寸效应律,得到了GRAC劈裂抗拉强度的临界尺寸和临界强度。GRAC相比于普通水泥混凝土劈裂抗拉强度的尺寸效应更加明显,可在工程实践中推广使用。

摘要：为研究玄武岩纤维混凝土梁在冻融环境下的受弯承载力,对不同冻融次数(0、50、100)下的普通混凝土梁和玄武岩纤维混凝土梁进行静力受弯试验,研究了试件梁的极限荷载和开裂荷载、梁截面应变、梁荷载钢筋应变、梁荷载挠度曲线等。结果表明:掺入玄武岩纤维的试件梁,对其开裂荷载和极限荷载分别提升了13%和5%;随着冻融次数的增加所有试件梁的极限荷载和开裂荷载都随之减小,但掺入玄武岩纤维的试件梁退化速率要小于普通混凝土梁,冻融100次后的玄武岩纤维混凝土梁较没冻融之前的梁的极限荷载和开裂荷载分别降低了11%和8%,而普通混凝土梁下降了13%和10%。经历100次冻融后的普通混凝土梁由设计的适筋破坏变为了超筋破坏,而玄武岩纤维混凝土梁仍为适筋破坏,说明玄武岩纤维的掺入不仅提高了试件梁的界限配筋率,还降低了冻融带来的损伤。

摘要：场地分析对于建筑设计工作的重要性不言而喻,当今主流的分析软件需要建出场地及其周边建筑的模型。传统的场地建模方法需要结合测绘技术,易受天气和场地的局限,并且费时费力。介绍一套结合无人机倾斜摄影建模技术的场地分析流程,通过自动实景三维建模以及日照分析软件模拟,从而快速、准确地获取场地详细信息。

摘要：为了改善红粘土工程特性,将纳米膨润土掺入红粘土进行改良,采用击实试验、无侧限抗压试验、直剪试验、渗透试验、电镜扫描试验及室内降雨模型试验,探究不同掺量纳米膨润土对改良红粘土力学性能和防渗性能的影响及纳米膨润土改良红粘土作为防渗层的防渗特征。研究结果表明,随着纳米膨润土掺量增加,改良红粘土抗压强度呈先上升后下降的趋势,当掺量达到4%时红粘土抗压强度提升最明显;纳米膨润土掺量超过4%时土体的饱和渗透系数趋于稳定;纳米膨润土可有效减少土体孔隙和裂缝面积,产生的胶凝物质提高了骨架强度进而增强土体强度;纳米膨润土改良红粘土可作为防渗层加强毛细阻滞系统防渗性能。

摘要：为探究低温作用对改性骨料-钢纤维再生混凝土弯曲性能的影响,将再生骨料通过水泥净浆改性处理后,分别设置30wt%、60wt%再生骨料取代率,掺入适量钢纤维制成净浆改性再生混凝土(CRAC),以我国北方寒区温度为背景设置20℃、0℃、-20℃、-40℃、-60℃的温度梯度,将CRAC经低温作用进行抗压强度及四点弯曲性能试验,对其进行等效弯曲强度及弯曲韧性分析,同时结合SEM从微观结构角度揭示其宏观性能改变机制,在此基础上给出了低温作用下再生混凝土的纤维增强效应表达式。结果表明:经低温作用CRAC弯拉强度显著提升,较常温最大可提升约168%;随温度的进一步降低,受冰晶生长作用及改性骨料特性影响,再生骨料取代率为60wt%的CRAC耗能能力较30wt%表现更优;同时低温作用下钢纤维体积掺量为1.5vol%的CRAC强度及韧性性能提升效果最佳,研究结论为低温作用下再生混凝土的性能优化设计及推广应用提供参考。

摘要：为了对超低温下钢筋混凝土构件设计提供更充分的参考依据,利用自主研发的超低温加载试验箱,实现对构件进行降温和加卸载及应变测试同步进行的预期目标,对钢筋混凝土梁进行温度0~-165℃范围内的四点弯曲试验研究。采用电阻应变仪测试钢筋混凝土梁跨中截面的应变值,对每个测点基于原位补偿分离出荷载作用引起的应变,从而分析钢筋混凝土梁在超低温环境下开裂前的受力性能。试验研究表明:在温度0~-100℃,梁抗弯刚度随温度降低呈非线性增大;温度低于-100℃后,梁的抗弯刚度趋于稳定;给出了不同温度下梁抗弯刚度与常温时的比值;结合超低温下钢筋混凝土材料性能参数,运用材料力学公式估算试件超低温下荷载作用引起的应变,与试验测得的应变进行比较,两者有较好的相似度,证明了该试验方法的可行性和技术的合理性。

摘要：超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)作为一种具有良好力学性能和耐久性能的新型复合材料,弯曲韧性是评价其力学性能的重要指标。为探究UHTCC材料在超低温环境下的抗弯性能,设计了5组不同纤维体积掺量的UHTCC新材料,经过深冷处理后进行四点弯曲试验,对其进行等效强度分析,提出一种适用于超低温作用后的韧性评价方式,为UHTCC在超低温领域的广泛应用提供理论基础和技术支持。研究结果表明:超低温作用后UHTCC的弯拉强度显著提升,当温度降低至−160℃,UHTCC的弯拉强度最大可提升67.67%,但表现出明显的脆性;超低温环境下1.5vol%UHTCC的强度及韧性性能提升效果最佳,但超出最优掺量后,UHTCC的性能反而略微降低。

摘要：为研究超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)在超低温环境下的断裂性能,设计了5组不同纤维掺量的UHTCC预制裂缝切口梁,在经过超低温作用后进行三点弯曲加载试验,通过分析计算UHTCC的荷载-挠度曲线,评价了超低温环境下UHTCC的断裂性能.结果表明:当纤维掺量为1.5%时,UHTCC性能的提升效果最优,当纤维掺量超过1.5%时,UHTCC的性能略有降低;超低温作用后UHTCC的强度显著提升,当处理温度由常温降至-160℃时,材料表现出明显的脆性,其延性指数、特征长度及失稳断裂韧度均明显降低.

摘要：利用自主研发的超低温力学加载试验设备,分别实现对钢筋混凝土受弯和轴拉试件同步施加力以及在0~-165℃范围内的降温作用.研究钢筋混凝土在超低温作用下的抗拉刚度和抗弯刚度随温度的变化规律,以及混凝土与钢筋在超低温条件下因线膨胀系数差异引起的约束内力发展情况.研究结果表明:在0~-100℃内,轴拉试件的抗拉刚度和受弯试件的抗弯刚度变化趋势相似,随温度降低呈非线性增长趋势,在低于-100℃后,两种刚度趋于稳定;随着温度下降,混凝土和钢筋热变形差异会越发显著,并导致在钢筋中产生不可忽略的约束应力,当试件从常温下降到-100℃以下时,其内部的钢筋约束应力更加显著,在设计中应予以重视.

摘要：不确定信息往往是缺乏的、具有较大的离散性,如何在认知不确定性扰动下保证结构具有良好的稳健性成为多目标拓扑优化设计的技术难题。引入证据理论量化认知不确定,采用基于失效似然度的失效概率区间上限建立新的可靠性指标,将结构总质量和结构可靠性同时作为优化目标,提出了基于证据理论的多目标拓扑优化设计模型。采用无需梯度信息且具有出色非支配策略的多目标并行化微分演化算法求解Pareto最优前沿。为了验证所提方法的有效性,以木桁架结构为优化对象,选取木材的弹性模量和结构荷载为不确定变量,采用所提方法进行多目标拓扑优化。根据优化结果制作6榀相同的桁架试件进行随机静力加载试验,通过试验所得的应力及节点位移判断桁架结构的失效概率,以此验证基于证据理论的稳健性拓扑优化方法的可行性。试验结果表明,基于证据理论的优化方法可以避免认知不确定波动造成的优化结果的偏差,为设计人员提供了一种在考虑数据信息不充足、认知水平有限等情况下仍能使优化结果具有稳健性的新方法。