考虑混凝土损伤演化的钢筋混凝土梁寿命分析

为了建立能方便于工程应用并能够反映钢筋混凝土梁寿命衰减机理的钢筋混凝土梁寿命分析模型,文章研究了混凝土收缩以及荷载长期效应对结构损伤演化和服役寿命的影响,重点考虑了混凝土的损伤演化过程与拉伸区的拉应力对寿命的影响,对现有的钢筋混凝土梁的挠度计算公式进行修正,建立了新型的钢筋混凝土梁的挠度计算公式.在该挠度计算公式的基础上,获得了钢筋混凝土梁的寿命分析模型,该寿命分析模型以《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）规定的桥梁长期挠度限值作为钢筋混凝土梁无法安全服役的限值.研究结果表明：文中修正的钢筋混凝土梁挠度计算公式能够较准确地计算钢筋混凝土梁在长期服役荷载下的任意时刻的挠度值,所建立的钢筋混凝土梁的寿命分析模型能方便地得到梁的安全服役寿命,并具有一定程度的可靠性.     

受火后钢筋混凝土连续T形梁承载力试验研究

为探讨受火冷却作用对混凝土连续梁承载力的影响,对3根钢筋混凝土连续T形梁的承载力进行了试验研究,并用有限元法对试验结果进行了参数分析,提出了受火冷却后钢筋混凝土连续梁极限荷载的简化计算方法.结果表明:受火冷却后,钢筋混凝土连续T形梁的跨中屈服荷载、极限荷载和刚度均下降,承载力降幅明显低于刚度降幅;在受火120 min内,配筋率对受火冷却后钢筋混凝土连续T形梁的承载力有显著影响,而受火时间和混凝土强度的影响有限;按照简化计算方法计算的钢筋混凝土连续T形梁的极限荷载与试验值吻合较好.     

混凝土强度对钢筋混凝土梁延性影响的分析

以混凝土极限压应变为非常数的试验结果，通过计算得到混凝土强度与钢筋混凝土梁延性比的关系曲线，并由此提出建立延性比设计界限及采取控制混凝土强度最低设计值来确保梁眨性的设计观点和方法。     

基于超声波检测技术的沥青混凝土探伤研究

尝试将超声波探伤技术应用于沥青混凝土材料．通过声速的检测可反映不同类型沥青混合料的相对强度;通过定义相应的损伤变量，把损伤与声速变化建立联系,试验结果表明：沥青混凝土损伤与超声波速降低之间具有较好的指数关系；采用超声波技术检测沥青混凝土裂缝深度，为定量评价路面早期损坏程度提供依据．     

GFRP筋混凝土梁正截面受弯性能试验研究

为深入研究GFRP筋混凝土梁弯曲性能及设计方法,通过36根混凝土梁(其中GFRP筋混凝土梁21根,钢筋混凝土梁15根)的四点弯曲试验,对GFRP筋混凝土梁正截面的受弯性能进行了研究.在配筋率、几何尺寸、混凝土强度相同的条件下,对比分析了GFRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁的挠度及承载力特性;推导了GFRP筋混凝土梁受弯承载力、界限受压区高度的计算公式,并用试验数据验证了公式的正确性.结果表明:GFRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁的最大挠度之比为1.5～2.5;初裂承载力之比为0.53～0.69,极限承载力较接近,比值为0.75～1.02;GFRP筋混凝土梁界限相对受压区高度为0.17～0.20.建议取配筋率为1.4倍平衡配筋率,以使构件具有足够的承载力储备.     

超声回弹综合法检测桥梁结构混凝土强度的应用研究

超声回弹综合法是应用回弹法和超声波法综合测定混凝土的强度,该方法是建立在回弹值和超声波传播速度与混凝土的抗压强度之间互相联系的基础之上,即用回弹值和声波的速度综     

GFRP筋混凝土梁抗剪承载力影响因素

为深入研究玻璃纤维(GFRP)筋混凝土梁的抗剪性能,通过57根混凝土梁的试验,对GFRP筋混凝土梁抗剪承载力的影响因素进行了研究.重点分析了箍筋和剪跨比对GFRP筋混凝土梁抗剪承载力的影响;在配筋率、几何尺寸、混凝土强度和剪跨比相同的条件下,对GFRP筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的抗剪承载力进行对比分析,探讨了GFRP筋对混凝土抗剪能力的影响系数与剪跨比的关系.结果表明:箍筋能使GFRP筋混凝土梁的初裂抗剪强度提高7.4%~30.0%;GFRP筋混凝土梁达到极限承载力时,箍筋的最大应力远小于其抗拉强度,验明了有效应变控制抗剪能力的正确性;随剪跨比减小,GFRP筋混凝土梁的抗剪承载力先增大,后减小;GFRP筋对混凝土抗剪能力的影响系数随剪跨比减小而增大.     

混凝土材料损伤协同演化及其热弹性不稳定性

从一种全新的角度出发,将混凝土受载破坏看成混凝土材料本身各组成部分在外界作用下的自组织行为.首先,论证了混凝土损伤演化的自组织特征;其次考虑热力学参量(温度、自由能和熵等)在混凝土损伤演化中的作用,并综合力学参量和热学参量,构造系统的动力学方程;最后从协同学观点出发,将混凝土材料的破坏过程视为非平衡相变现象,利用协同学的方法进行研究,通过线性稳定性分析,探讨从这一角度寻求混凝土材料的弹性极限的方法.通过研究得出的结论,为改善混凝土的力学性能和研制高性能混凝土材料提供理论依据.从协同学这一全新的角度对混凝土材料的损伤演化过程进行分析,具有一定的理论价值和工程实践意义.     

混凝土龄期与超声波速关系试验研究

本文通过从混凝土养护期28天内的波速变化着手，对39个试块进行超声试验，结合超声检测及超声波传播速度与混凝土强度等相关参数的关系，得出表示龄期与强度相对照的较为精确的回归方程式，为今后的混凝土强度的预估提供了参照公式。     

湿热环境作用下CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯性能

为研究湿热环境下碳纤维增强复合材料（CFRP）加固钢筋混凝土结构的耐久性问题，采用6根湿热环境下CFRP加固的钢筋混凝土梁进行抗弯性能试验，研究在湿热环境下CFRP加固钢筋混凝土梁的破坏形态、承载力、挠度和裂缝等；根据环氧树脂老化的化学反应微分方程和反应速度的指数定律，给出环氧树脂胶层弹性模量的衰减模型；从混凝土和环氧树脂胶层的力学性能出发，提出湿热环境下CFRP加固钢筋混凝土结构后CFRP剥离时的强度计算公式，推导湿热环境作用下CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算公式. 研究结果表明:随着湿热环境作用时间的增加，加固梁的抗弯承载力逐渐减小，CFRP剥离破坏由混凝土控制逐渐转换为由环氧树脂胶层控制；随着湿热环境作用的持续，混凝土裂缝数量减小、裂缝宽度增加但挠度减小，加固梁的损伤增大且脆性增加；加固梁的屈服曲率、极限曲率和曲率延性系数均减小，加固梁的延性变差且CFRP剥离破坏时的脆性和离散性增强；试验与理论计算的对比表明，在湿热环境作用下加固梁发生CFRP剥离破坏时，CFRP极限应变的理论值与试验值误差在20%以内，抗弯承载力的理论值与试验值误差在11%以内.      

水泥稳定煤渣碎石基层的强度与损伤特性

为研究水泥稳定煤渣碎石作为路面基层材料的强度与损伤特性, 采用配方均匀试验方法, 获得了有约束条件下水泥稳定煤渣碎石基层的最优配比; 通过无侧限抗压试验与超声波测试对不同配比下的水泥稳定煤渣碎石的无侧限抗压强度与超声波波速进行了测试, 分析了超声波波速与无侧限抗压强度的关系; 根据超声波波速及试样的破坏过程, 对水泥稳定煤渣碎石的损伤变量进行了定义, 提出了损伤发展的控制阈值, 并建立了无侧限压缩条件下水泥稳定煤渣碎石基层填料的本构关系。研究结果表明: 水泥对基层材料的强度起到积极的影响, 而煤渣则会给材料强度带来负面影响; 水泥稳定煤渣碎石的最优配比为5∶35∶60 (水泥、煤渣、碎石的质量比), 其强度可达3.96 MPa, 可以作为路面基层填料使用; 随着材料抗压强度的增大, 超声波波速也有所增加, 但二者之间的规律性不强; 试件无侧限抗压试验过程可以分为压密阶段、弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段, 利用超声波波速的变化可以将弹性变形阶段与弹塑性变形阶段进行区分; 根据超声波波速确定了水泥稳定煤渣碎石的损伤阈值为0.232, 材料可以带伤工作至损伤阈值处, 但不能超过损伤阈值。      

地震对新浇混凝土细观结构及强度的影响

对受6～9度地震烈度震动的混凝土表观和内部骨料界面进行了体视显微镜观测,得到新浇混凝土在遭受地震后试件的断面结构形貌,确认了混凝土内部缺陷情况;采用超声波同步测试混凝土受压破坏过程,获得试验力-变形关系曲线,对比了新浇注混凝土震后受压破坏性能与未震动的差异性;从混凝土结构组成及细观结构角度分析了内部缺陷对混凝土强度的影响,解释并验证了受6～9度地震烈度震动的混凝土经后期养护至28 d,其界面状况能够得到有效恢复的机理。     

Stress-Strain Relationship and Failure Criterion for Concrete after Freezing and Thawing Cycles

Introduction Underfreezingandthawing,macromechanical performanceofconcreteisgraduallydeterioratedby theinitiation,expansionandconnectionoftheinner cracks.Thisisaprogressiveprocessanddiffersfrom thedamageprocesscausedbyloads.Concretestruc turesincoldareas,…     

基于超声波的连续箱梁腹板混凝土密实情况检测

混凝土结构如果存在不密实或空洞等缺陷,会严重影响结构的承载力和耐久性.基于超声波的基本原理,采用超声波对混凝土缺陷进行检测分析,结合工程实例论述了超声波的检测过程.结果表明,超声波检测技术能够有效地反应混凝土中的不密实区和空洞部位.     

混凝土破裂过程的声发射活动特性及声波传播规律研究

应用声发射监测系统和混凝土超声测试仪,在混凝土试样的表面布设传感器,应用单纯形定位算法对声发射事件进行定位,实验研究了混凝土(C20)破裂失稳过程中其声发射活动特性及声波波速传播规律.     

超声波声时判断混凝土的密实性与均匀性

本文列举了超声脉冲在混凝土中的传播原理、路径等,根据被测结构物测试面的实际情况,选择不同的换能器布置方式,从而使超声脉冲在混凝土内部有效传播,进而判断混凝土的物理特性,现场模型梁存在多个测试面,故采用对测方法进行测试,根据测试的超声波波速及均方差的数值大小进行计算分析,从而判断混凝土的密实性及均匀性。     

超声波检测钢管混凝土拱桥脱空量的应用

为确定钢管混凝土拱桥灌注后主拱肋的灌注质量,确保桥梁的安全,结合超声波对钢管混凝土检测的原理,对某钢管混凝土拱桥试验模型进行超声波检测,得到钢管混凝土拱桥混凝土灌注后,脱空的普遍规律及对超声波检测混凝土脱空量的验证。     

公路盖板涵洞混凝土火灾损伤特征分析

国道主干线南昌绕城公路乐化至温家圳段一盖板涵洞混凝土的火灾持续时间约10h．最高温度近1000℃．混凝土的损伤是不均匀的,根据残留受火混凝土的颜色、裂隙发育特征及疏松程度,将其损伤程度划分为轻度损伤、中等损伤、严重损伤和破坏4个等级,依此判别其残余强度．混凝土的局部损伤特征受火灾发生时的火源、燃料供给、受火区段的地形、通风等因素的影响．     

列车荷载对板式无砟轨道力学性能的影响分析

为研究无砟轨道混凝土在客、货车作用下的劣化规律,基于损伤力学概念,引入损伤变量对混凝土室内循环加载进行试验研究. 首先,建立钢轨-扣件-轨道板-CA砂浆层-底座板-地基有限元实体模型,获取试件试验等效应力水平,通过列车车速确定加载频率,然后确定合理的荷载组合模拟工况;其次,应用MTS加载系统对混凝土试件进行循环加载测试,利用无损检测系统测试了不同加载次数下混凝土的动弹性模量以及抗折强度;最后,将动弹性模量和抗折强度作为损伤变量,根据测试结果得到不同应力水平、加载频率作用对轨道板材料力学性能劣化规律的影响. 试验结果表明:在客货车荷载作用下,动弹性模量的损伤程度在加载200万次时约为抗折强度的损伤程度的2倍;应力水平一定时,加载频率越小,混凝土动弹性模量以及抗折强度的损伤程度越大,并且在10 Hz与15 Hz频率之间较明显;加载频率一定时,应力水平越大,混凝土动弹性模量以及抗折强度的损伤越严重,应力水平为0.7的混凝土在1 000次左右的加载循环加载下发生破坏;低速的客货车荷载会加快混凝土初期损伤,较高速度的客货车荷载会加速无砟轨道结构后期损伤的发展.