混凝土细观损伤破坏机理的分析与研究

混凝土受到荷载作用时将出现脆性损伤.在细观层次上按损伤力学观点对混凝土的损伤破坏进行了研究和探讨,并对混凝土的细观损伤破坏机理进行了分析和试验研究.研究表明:混凝土集料和砂浆的界面上存在的结合裂缝是加载后混凝土损伤破坏的基础,混凝土的受力破坏是由内部开裂的微裂缝逐渐损伤发展的结果;数值模拟计算为混凝土细观力学性能的研究提供了新途径,展现出了良好的发展前景.     

交通运输走廊自组织演化机理

从交通运输与区域经济相结合的角度定义交通运输走廊.根据社会-技术系统理论,分析了交通运输走廊的基本结构.将运输走廊看作生物种群,研究其自组织演化过程.在微观层次上提出四阶段生命周期模型,描述运输走廊个体演化的过程;在宏观层次上分析运输走廊的主要演化阶段.根据自组织理论,提出了交通运输走廊自组织演化机理:交通运输走廊与其依托的地域系统和交通运输系统组成多层次的超循环系统,通过自我发展和相互促进的耦合作用方式协同发展.     

不同粉煤灰掺量再生混凝土能量演化特征

针对再生混凝土的力学变化特征,以粉煤灰再生混凝土为研究对象,重点研究粉煤灰掺量对再生混凝土抗压强度的影响规律,并从材料能量演化的角度,研究再生混凝土的能量演化特征,研究结果表明:粉煤灰掺量对材料抗压强度产生影响,在小于最优掺量范围内,抗压强度随着粉煤灰掺量的增加而增加,可利用指数函数定量描述;在小于最优掺量范围内,材料的弹性应变能与粉煤灰掺量成正比例关系,储能极限越高,产生破坏耗散能量越多。     

基于损伤理论的某钢筋混凝土梁疲劳寿命预测

通过对钢筋混凝土梁的连续超声波检测,结合温度对超声波在混凝土中传播速度影响的实验研究,修正了现场连续观测时的温度效应,选取与超声波波速有关的外部损伤变量,并根据Min-er线性积累损伤准则,建立了其损伤演化方程.通过研究混凝土受损前后的强度和超声波传播速度,选取与强度有关的内部损伤变量,建立了内、外损伤变量之间的关系.应用有限元方法分析了梁中钢筋与混凝土的应力状态,并应用实用可靠度方法建立了梁疲劳破坏的极限状态方程.应用极限状态方程、内外损伤变量关系和梁的损伤演化方程分析了钢筋混凝土梁的剩余寿命.     

沥青混凝土路面水破坏的疲劳损伤模型研究

结合路面取心实验,利用CT技术对沥青混凝土水破坏机理进行研究.实验表明:在无水状态的疲劳实验中沥青基质面积率略有增大,而在饱水状态沥青基质面积率减少;定义沥青混凝土中空隙增长为损伤变量,结合疲劳实验,得到不同应力水平下沥青混凝土的损伤演化方程和疲劳寿命方程,依此对某高速公路沥青混凝土路面进行水破坏分析,结果表明:该路面在无水状态下满足设计要求,但在饱水状态下,其疲劳寿命和强度将达不到设计要求.     

公路隧道围岩变形破坏理论研究

采用理论分析、数值模拟以及现场监控量测等手段对公路隧道围岩变形破坏理论进行较深入的研究。通过分析开挖过程中围岩损伤演化,获得了损伤变量与围岩材料参数之间的关系,提出了围岩力学参数的预测方法。通过岩体破坏机理、围岩损伤应力影响范围以及影响围岩稳定性的各个因素综合研究,建立了卸荷状态下的围岩损伤本构关系和基于能量耗散的损伤本构模型。基于一般弹塑性数值分析原理,建立了考虑围岩参数劣化过程的隧道围岩损伤演化分析方法,分析了开挖应力状态下隧道围岩的弹塑性损伤演化机理。建立了基于经验公式和基于围岩渐进性破坏理论的公路隧道围岩压力演化趋势及预测模型,提出了公路隧道围岩压力演化趋势的预测方法。     

钢管混凝土叠合柱高墩的概率抗震能力模型

为评估钢管混凝土叠合柱高墩的抗震性能,以曲率为性能指标,采用拉丁超立方抽样方法,对截面样本偏心受压进行了全过程数值模拟.根据破坏形态,将叠合柱截面损伤划分为轻微损伤、中等损伤、严重损伤和完全损伤4种极限状态并进行量化.将曲率指标的统计特征值与轴力进行三次多项式回归分析,建立了以轴力为变量的钢管混凝土叠合柱高墩的概率抗震能力模型.结果表明:以外围箍筋约束混凝土破坏为分界,叠合柱分别表现出钢筋混凝土和钢管混凝土的破坏特征;不同轴力作用下4种极限损伤状态的曲率指标均服从对数正态分布,其均值随轴力增大而减小.      

强震下大跨度连续梁桥损伤分析

连续梁桥结构常因地震发生损伤甚至倒塌而失去交通作用,研究强震下大跨度连续梁桥的损伤破坏机制对提高桥梁抗倒塌性能具有重要意义.基于有限元软件ANSYS/LS-DYNA,考虑桥墩材料非线性、损伤过程大变形非线性以及梁端非线性碰撞,建立大跨度连续梁桥在强震作用下的损伤三维数值模型,进行非线性分析,直观模拟大跨度连续梁桥在强震作用下的损伤破坏过程,从连续梁桥的应变与位移响应、桥墩损伤和梁-台间碰撞作用等方面分析了大跨度连续梁桥的地震损伤情况.研究结果表明：单向地震动输入与双向地震动输入作用下破坏模式基本一致,破坏模式由桥梁结构本身决定,地震动输入方式影响较小;大跨度连续梁桥的地震损伤是逐渐发展的过程,桥墩混凝土损伤因子不断累积达到0.99,固定墩底部发生受弯塑性破坏,桥梁发生损伤破坏.     

考虑残余强度的层状岩体损伤演化规律

为更加真实准确地描述层状岩体的损伤演化过程，结合横观各向同性材料的弹性理论和损伤力学理论，采用修正的Lemaitre应变等价假设，建立了考虑残余强度的层状岩体损伤本构模型，通过页岩、千枚岩和板岩的三轴试验数据验证了模型的准确性，并分析了不同层理角度岩体的全过程损伤演化规律.研究表明：模型既可以描述层状岩体的弹性变形，又可以较好地反映峰后应变软化过程；在初期加载过程中岩体的损伤值基本为0，随着应力增加，损伤值呈现出缓慢增长、加速增长、减速增长以及达到残余强度后稳定于1；页岩层理角度为60°时损伤演化曲线最陡，损伤发展速度最快，最先破坏，千枚岩层厚较薄，强度更低，层理角度为90°时最先破坏，而板岩相对较厚，强度更高，层理角度为45°时最先破坏；岩体层理弱面的存在，导致了力学性能和破坏模式的各向异性，损伤演化规律也表现出明显的差异性.     

港口服务分形供应链自组织演化模型研究

服务产品具有无法库存等特征,要求港口服务供应链结构具有自组织的能力．从分形理论的角度出发,研究港口服务供应链的组织过程．通过分形结构研究,找到一种能适应环境和通用的动态供应链组织模式．在港口服务供应链分形结构的基础上,运用系统动力学方法,建立了自组织模型,揭示了港口供应链整体竞争力和内部协作能力对于整个港口供应链结构演化的影响．     

运用损伤力学理论预测沥青混合料的疲劳性能

运用Alliche A和Francois D提出的分析水泥混凝土疲劳损伤的力学模型计算沥青混合料的疲劳性能，将计算结果与试验结果进行比较发现，其结果与试验值相差非常大。造成这一差别的原因与模型中参数的取值有关，更主要的原因是沥青混合料的损伤演变律并不一定遵循简单的直线关系。对原损伤演变律进行了修正，运用修正的损伤演变律对计算模型进行了推导。经验证，修正的模型的计算结果与试验结果比较接近，可用于预测沥青混合料的疲劳性能。     

水对沥青混合料疲劳寿命影响的试验研究

用冻融循环模拟沥青混合料的水损坏状态,采用劈裂疲劳试验分析对比了水对AC-25沥青混合料疲劳特性的影响。研究指标包括:破坏形式差异、疲劳寿命差异、疲劳参数差异以及级配。分析表明:经过1次冻融循环后的破坏劲度模量比未冻融时低约27%;在水损害状态下,沥青混合料的疲劳寿命较普通状态下大为缩短;且沥青混合料试样的疲劳寿命对应力水平更为敏感;沥青混凝土的抗疲劳性能从优到劣的集料级配排序为粗级配、细级配、级配中间值。     

水泥混凝土配合比设计探讨

提出针对水泥混凝土路面耐久性的配合比,以建立高性能路面混凝土耐久性指标体系,对于解决目前混凝土耐久性方面存在的实际问题,减少水泥混凝土路面的早期破坏,改善水泥混凝土路面使用性能,提高其使用寿命,具有十分重要的意义.     

城市高架桥抗震性能水准的量化

为实现城市高架桥基于性能的抗震设计,以常规城市高架桥为研究对象,在性能水准(划分为完好、基本完好、轻微破坏、中等破坏和严重破坏)和性能指标(用桥墩顶点的位移延性系数表示破损指标)已经确定的前提下,着重讨论了性能水准的量化过程.具体步骤为:提出各性能水准与桥墩塑性铰区混凝土压应变和钢筋拉应变限值的对应关系;建立各性能水准与桥墩顶点位移和位移延性系数的关系;建立各性能水准与破损指标的量化关系.与已有研究的比较表明,所提出的性能指标合理.     

水泥路面损坏状况与平整度之间的相关性研究

水泥混凝土路面损坏状况与平整度之间具有良好的相关关系,在路面使用性能快速检测评价中,利用平整度指标可换算为路面损坏状况指标,简化了检测程序,提高了评价效率。研究结论可为水泥混凝土路面管理及养护单位开展路面使用状况快速检测评价工作提供参考。     

简支梁桥典型病害成因分析与加固处治方法

钢筋混凝土的质量性能对桥梁结构有很大的影响,简支梁桥是钢筋混凝土结构的常见桥型之一。凭借其独特的优势在道路建设中得到了广泛的采用。在高速公路运营阶段,简支梁桥由于施工和养护等原因出现了各种各样的缺陷和损伤,桥梁结构功能受损,耐久性降低,桥梁使用寿命达不到设计年限。以浙江沪杭甬高速公路简支梁桥为研究对象,通过钢筋砼简支梁桥的典型病害成因分析,提出简支梁桥的加固处治方法。     

旧水泥混凝土路面加铺沥青层关键技术问题研究

通过对旧水泥混凝土路面加铺沥青层中板底脱空、反射裂缝、水损害、层间结合、面层车辙、推移等关键技术问题进行深入分析,总结其对加铺改造后路面性能的影响,提出针对各关键技术问题的对策措施,从而可更好地指导旧水泥混凝土路面改造工程,使改造后路面的使用性能和使用寿命均得到提高和延长。     

以聚丙烯纤维网(FibermeshTM)改善水泥混凝土桥面铺装性能的初步研究

为避免桥面铺装混凝土的早期破坏，增加行车的舒适性，延长铺装厦桥梁主体的使用寿命．研究以聚丙烯纤维网水泥混凝土替代普通水泥混凝土作为桥面铺装材料．改善混凝土性能并利用聚丙烯纤维网良好的施工性能和化学稳定性。通过试验研究其主要力学性能，并对试验结果加以分析。