摘要：碱激发混凝土是当前最有发展前景的新型胶材混凝土之一。同普通混凝土一样,碱激发混凝土的配合比设计对其性能起着至关重要的作用。综述了近年来国内外学者提出的碱激发混凝土配合比设计方法及理论基础,包括试验法、半经验法、全计算法以及基于强度的配合比设计方法,同时对碱激发混凝土配合比设计的进一步发展方向提出了展望。

摘要：超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete, UHPC)是一种性能优异的水泥基材料,但因其水泥用量较大,造成数倍于普通混凝土的二氧化碳排放量。基于颗粒紧密堆积理论,将煤矸石粉作为水泥替换材料制备UHPC,旨在降低传统UHPC的碳排放。对煤矸石粉基UHPC进行系统表征发现煤矸石粉掺加劣化了UHPC堆积结构和工作性能,但对UHPC强度影响较小,含有高掺量(>40%)煤矸石粉的UHPC强度仍大于120 MPa。本研究在降低UHPC高能耗的同时也为煤矸石的回收利用提供了新思路。

摘要：预制排管缆线管廊为工厂预制,现场装配连接,其上部车辆荷载对接头受力性能影响较大。为探究车辆荷载对管廊接头受力性能的影响,以截面尺寸为1190 mm×750 mm的预制排管缆线管廊为例,采用有限元分析方法,对不同预应力和土体刚度在车辆荷载影响下的接头受力性能进行了研究。研究结果表明:车辆荷载纵向作用于管廊接头时,提升底部土体刚度可以有效限制结构纵向变形;车辆荷载横向作用于管廊接头时,提升预应力和侧面土体刚度可以有效限制结构横向变形。

摘要：为研究被动变阻尼装置(passive variable damping device,简称PVDD)耗能性能和出力过程与多项参数设计的关系,对装置的不同形状控制阀和预压力值进行了性能试验。结果表明:孔型对装置最大阻尼力和出力过程产生影响,不同阻尼孔形状组合后可实现装置宽幅值、多出力过程的设计输出;预压力值对变阻尼启动条件产生影响,装置启动前表现为普通黏滞阻尼器,启动后可实现变阻尼力输出。将PVDD与隔震支座组合为隔震新体系,针对9层Benchmark模型进行了不同孔型和预压力值下结构控制效果的数值计算分析。结果表明:隔震新体系具有更好的减震效果;不同孔型的装置对不同形式地震有不同的控制效果;初始预压力使速度响应控制范围整体向后平移,装置有效控制区间得到最大利用。该研究成果对PVDD的设计应用具有参考和指导作用。

摘要：海水海砂混凝土(seawater sea sand,SSC)在岛礁和临海工程建设中有广阔的应用空间。海洋环境下,混凝土容易开裂,严重影响结构耐久性。为确保该新型混凝土在海洋环境下的安全服役,对SSC的断裂力学性能研究以及断裂参数的合理确定至关重要。然而采用传统方法,基于线弹性断裂理论确定的断裂参数,由于未考虑材料非均匀性的影响,不可避免存在尺寸效应。鉴于此,本文利用基于边界效应的非线性断裂理论,考虑材料的非连续性与非均匀性,确定SSC的真实断裂参数。配制最大骨料粒径d max为10和20 mm的海水海砂混凝土,分别进行高度为100和200 mm的三点弯曲梁试验,初始缝高比为0.1~0.7;并用淡水、河砂等质量替代海水、海砂配制普通混凝土(ordinary Portland cement,OPC)作为对照组进行试验。基于边界效应模型,通过引入混凝土平均骨料粒径,得到了SSC的真实无尺寸效应拉伸强度f_(t)及断裂韧度K_(IC),进而结合正态分布分析确定两断裂参数的均值以及具有95%保证率的上下限值,并利用得到的拉伸强度成功预测任意尺寸条件下SSC试件的极限荷载。结果表明:相同骨料级配下,与普通混凝土相比,海水海砂混凝土断裂截面上骨料断裂的比例更高,SSC的拉伸强度及断裂韧度高于OPC;随着最大骨料粒径的增大,SSC和OPC骨料断裂的比例均减小,其断裂韧度K_(IC)均增加,f_(t)降低。所提模型及相关结果可为海水海砂混凝土实际工程设计提供参考。

摘要：针对泥岩地基打入桩贯入困难、承载力不足现象及软岩易扰动难以制备模型地基的特点,通过原状软岩约束单元、锤击贯入单元、导轨支架单元、静载单元4部分的设计与联系,初步研制了基于原状软岩的模拟打桩与静载试验装置,进行标定及验证性试验、应用试验,验证装置的可行性、稳定性,分析打入桩的沉贯与承载特性,明确桩周泥岩力学特征,提出进一步研究展望与工程应用建议。研究表明:(1)验证性试验、应用试验结果与现场试验结果一致,沉贯特性、承载特性与现场试验相同,验证了试验装置的可行性;(2)荷载传递相关因子α稳定性好,进一步证实了试验装置的荷载传递稳定可靠;(3)泥岩软硬互层严重,每10 mm贯入度通过锤击数表征的贯入阻力差异性大,低强度软夹层发生的静载破坏呈现出沉降急剧增大的陡降特征;(4)打桩对桩周2d(d为桩径)范围内的泥岩造成不同梯度的损伤,每间隔0.5d,强度损失66.0%、40.5%、17.0%、7.0%,弹性模量损失80.5%、54.5%、26.5%、11.0%;(5)完善取样技术,加强泥岩软硬互层的勘察判定,增强控制贯入度的施工措施,泥岩地基打入桩承载力的理论分析、数值计算及设计施工,应按损伤梯度合理选取原状力学参数折减后的数值。试验装置具有稳定、可靠、可控等优点,可为泥岩地基动力打入桩的相关研究提供支撑。

摘要：在静压桩的理论研究中,分析静压桩沉桩过程中贯入特性所面临的首要难题是明确静压桩贯入机理。本文以分析静压桩沉桩过程中贯入机理为基础,对静压桩沉桩的3种理论分析方法——圆孔扩张理论、应变路径法和有限元分析分别进行了总结与分析,指出了目前研究静压桩贯入机理所存在的不足,并提出了对贯入机理研究的若干建议与认识。建议在传统的圆孔扩张理论基础上,结合应变路径法加以修正,基于土的非线性、桩与土的共同作用、空间特性等对静压桩的沉桩机理本质进行分析。对静压桩贯入机理理论研究的总结为估算静压桩的施工影响提供参考,从而为静压桩的设计和施工提供更多的借鉴,带来一定的经济效益。

摘要：预制沟道缆线管廊具有断面小、埋深浅和铺设条件复杂等特点,其接头刚度和承载力对管廊正常使用影响很大。对三组预应力钢棒连接管廊足尺构件进行了接头抗弯剪性能试验,并采用验证后的管廊有限元模型进行接头受力性能参数分析。确定了预应力钢棒数量、预紧力大小、腋角长度和边长等设计参数对接头受力性能的影响。结果表明:4根钢棒相较2根钢棒连接抗剪承载力提高59.4%,抗剪刚度提高102.1%;钢棒预紧力每提高30 kN,抗弯剪刚度分别提高1.5×10~5 kN·m/rad、160 kN/mm;腋角边长每提高25 mm,抗弯剪承载力分别提高50 kN、20 kN;管廊薄弱点腋角处使用UHPC超高性能混凝土材料加强后,其抗弯剪承载力分别提升约80%和105%,抗弯剪刚度分别提升约50%和95%。研究成果可对预制沟道缆线管廊设计和工程应用提供参考。

摘要：公路桥梁、高层建筑等基础设施的柱结构受车辆、船舶或其他侧向冲击作用的影响日益严峻。介绍了现有冲击试验装置的特点及适用情况,详细梳理了钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱、组合柱在侧向低速冲击作用下的试验研究进展,对比了材料属性、尺寸效应、边界条件、轴压比、配筋率/套箍系数等结构设计参数对柱抗侧向冲击性能的影响,可为完善抗冲击设计规范和行业标准提供一定帮助。

摘要：针对粘滞阻尼器出力范围窄,磁流变等变阻尼装置需能量输入和反馈控制的局限性,在前期单阶梯被动变阻尼装置研制基础上,设计制作了一种多阶梯被动变阻尼耗能装置(Multi-stage Passive Variable Damping Device,MPVDD),该装置采用被动控制方式,在不同速度区间拥有不同的阻尼系数变化规律。对其进行了相关性能验证试验和基于该装置结构风振控制效果的数值计算,试验和分析表明:装置可根据外部激励速度变化,实时机械式改变阻尼系数,实现宽域值变阻尼力的输出,且不需外部能源供给和状态反馈;安装耗能装置高层结构风振下的加速度和位移响应均得到有效控制,保证了风载下结构的舒适性和安全性要求。所做研究为该装置的应用打下了良好的试验和理论基础。