超声波在沥青路面中传播衰减原因的分析

针对超声波无损检测基本原理，系统分析超声波波速在沥青混凝土路面传播过程中的衰减因素。分析超声波在路面传播过程中衰减的两种主要形式和声速变化的影响因素；将超声波声学参数与沥青混凝土路面密实度、含水率和损伤建立一定的联系，并提出了超声波检测沥青路面时须考虑的修正因素。     

预应力混凝土结构碳化腐蚀参数敏感性分析

基于碳化深度预测模型,使用已有的参数敏感性分析方法,研究了碳化腐蚀参数对混凝土结构时变性能评估的重要性.由于概率预测模型能够考虑CO2排放、环境、结构尺寸、腐蚀电流密度、预应力筋布置、保护层厚度和劣化机制的不确定性和变异性,发展了可靠度计算模型来定量地计算碳化腐蚀参数对结构时变性能的影响.研究表明:对于预应力混凝土结构,活载模型、混凝土保护层厚度、混凝土抗压强度和荷载横向分布系数是最重要的影响参数.     

CO2排放、气候变化及其对混凝土结构开始腐蚀时间和时变可靠度评估的影响

基于改进的碳化深度预测模型,结合IPCC预测数据,研究了气候变化(CO2浓度)的规律及其对混凝土结构的碳化损伤影响.由于概率预测模型能够考虑环境、结构尺寸、保护层厚度和劣化机制的不确定性和变异性,提出了时变可靠度模型来计算混凝土结构在多种CO2排放策略作用下将来100年内的开始腐蚀概率.研究表明:在最高CO2排放策略下的开始腐蚀概率比其在最好CO2排放策略下高4.6倍;大多数混凝土结构在服役期存在碳化腐蚀损伤现象,将来需要大量的维修和维护工作;如果最高CO2排放策略在将来发生,混凝土保护层设计厚度需要提高3-15 mm以降低混凝土结构的开始腐蚀概率和减少腐蚀损伤.     

不确定因素对带系梁钢管混凝土拱桥可靠度的影响分析

传统的工程结构设计与分析是建立在确定性的力学模型基础上进行的,无法考虑结构中的不确定性.不确定性是人类在认识和把握纷繁复杂客观世界过程中的局限性所客观存在的.通过将结构中的不确定性按照其自身规律表达成概率模型,采用蒙特卡罗法对新建成的一座钢管混凝土拱桥进行分析,不仅获得了关键截面结构应力值概率分布情况,也得到了该桥的体系静力可靠度,较好地分析不确定因素对桥梁结构的影响.     

水泥混凝土路面的可靠度分析

水泥混凝土路面在设计、施工、管理等过程中存在许多的不确定因素,为了更好地考虑这些不确定性,新版水泥混凝土路面设计规范,以可靠度概念取代了传统的安全系数,从而使路面设计更科学。以影响水泥混凝土路面可靠度的主要结构参数为随机变量,采用疲劳概率分析模型,分析了随机变量的变异性和概率分布,编程计算某公路水泥混凝土路面的可靠度指标。     

基于改进遗传算法的大体积混凝土温度场预测模型

针对大体积混凝土温度场的预测问题,在传统遗传算法中嵌入精英策略、动态变异概率、扰动公式和状态接受概率准则,形成了改进遗传算法,建立了温度场预测模型.以某大吨位超宽V形墩为例,选取对预测精度影响较大的混凝土热力学参数,引入非绝热温升试验建立算法的目标函数进行参数反分析,并输入有限元模型.对比基于改进遗传算法的预测模型和基于传统遗传算法的预测模型可知,前者预测精度更高且收敛速度更快,能更好地反映出大体积混凝土早龄期温度场的变化趋势.     

污水反应池的混凝土耐久性分析预测

根据现场工程检测及理论分析,确认了影响城市污水环境下混凝土耐久性的主要因素。提出用污水指标来定量预测城市污水环境下混凝土耐久性的方法。利用BP神经网络建立了在多因素影响下混凝土劣化程度的预测模型,用实际检测到的初沉池数据对二沉池混凝土的劣化程度进行预测。在污水指标与混凝土耐久性指标之间建立了较为准确的定量关系。     

混凝土收缩徐变预测模型的分析比较

提高对混凝土收缩徐变的长期预测精度，是大跨度桥梁设计中要解决的一个关键问题。通过从模型建立的机理、影响因素的考虑、预测精度的比较以及通过短期试验确定预测模型中材料参数的可行性与可靠性等方面对常用的5种收缩徐变模型进行了比较，得出一些有益的结论。     

RC桥梁碳化腐蚀下的开裂风险、耐久性和全寿命成本分析

基于改进的碳化深度预测模型,利用最新的CO<,2>浓度数据,发展了时变可靠度模型计算混凝土结构在碳化腐蚀下的开裂概率.建立概率模型可以考虑CO<,2>浓度、扩散过程、劣化机理、钢筋的位置、保护层深度、腐蚀电流的随机性和不确定性.计算了不同耐久性设计状态下和不同的锈胀开裂宽度准则下在碳化腐蚀作用下的开裂风险.建立了全寿命...     

用纵波换能器测量混凝土横波波速及动弹性模量的试验研究

采用超声波纵波换能器利用角测法测试混凝土结构纵、横波波速,通过观察波形图中振幅增大的测点确定横波达到的时间,利用纵、横波波速计算混凝土动弹性模量;并与已有的超声波平测法所测得的表面波以及通过表面波计算得到的动弹性模量相比较,结果证明了使用纵波换能器测量横波波速以及测定混凝土动弹性模量的可行性.     

基于径向基神经网络模型预测不同配合比道路混凝土抗弯拉强度

道路混凝土弯拉强度受多种因素共同影响,具有非线性特征.考虑集料最大粒径、水泥用量、用水量、砂和粗集料含量对混凝土弯拉强度的影响,基于径向基神经网络理论,通过优化网络扩散系数和神经元数,建立了用于预测不同配合比下道路混凝土抗弯拉强度模型,给出的预测值与真实值相比在可接受的误差范围内,而且训练网络的数据覆盖范围广,因此该网络预测模型普适性强,对于优化道路混凝土的配合比设计具有重要的意义.     

钢管混凝土拱桥核心混凝土徐变效应可靠度分析

为明确钢管混凝土拱桥钢管内核心混凝土徐变对桥梁应力重分布的影响,采用"按龄期调整模量法",分别运用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2012)中公式计算所得混凝土徐变系数和轴向受压钢管混凝土徐变试验、拱肋徐变试验拟合所得混凝土徐变系数,建立可以考虑混凝土徐变过程的ANSYS模型,分析混凝土徐变对茅草街大桥建造期拱肋下挠的影响;运用拉丁超立方抽样方法,以跨中拱肋挠度和钢管应力为限值,以钢材和混凝土弹性模量、上弦和下弦钢管壁厚、腹管壁厚、徐变模型不确定性系数、核心混凝土弹性模量计算所得不确定性系数和茅草街大桥数值模型不确定性系数为参数,计算得到茅草街大桥服役期内的失效概率。结果表明:在建造期内,以基于拱肋徐变试验得到的混凝土徐变系数来计算跨中拱肋下挠值与实际实测值吻合最好,验证了模型的可靠性和精确性;在服役期内,以拱肋挠度和钢管应力为限值,当服役龄期增加到100年时,桥梁失效概率逐步增大,不同混凝土徐变系数的计算结果差异较大;以挠度为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.311,0.013 8和0;以应力为限值时,分别利用式(1)、(2)、(6)计算得到的失效概率为0.499,0.225和0.165 2。因此对于钢管混凝土拱桥的徐变可靠度分析来说,关键之处在于选择正确的混凝土徐变模型。     

不同因素下受载混凝土超声特征参数研究

研究了钢筋位置、试件尺寸、内部空洞大小对受载混凝土的超声波参数(波速、主频幅值、非线性系数)的影响，研究结果表明，超声特征参数随应力水平的增加呈现出一定的规律性，并可采用波速与非线性系数来描述混凝土的应力状态。当混凝土中有钢筋存在时，会导致超声波波速、非线性系数增大；但主频幅值由于超声信号能量受到钢筋的削弱作用，因此数据较为离散，没有明显规律。试件的尺寸效应对波速、主频幅值、非线性系数有影响，在同一应力状态水平下，尺寸越小，则超声参数越大。当混凝土试件中存在空洞(缺陷)时，空洞尺寸越大，则超声参数越小。     

混凝土收缩徐变的神经网络建模与敏感性分析

混凝土收缩徐变的影响因素较复杂,建立预测模型时如果无法确定每个因素的重要性,会导致模型的泛化能力降低。敏感性分析是一种量化影响因素贡献的方法。文中提出了一种BP-EFAST(扩展傅里叶幅度灵敏度检验)的敏感性分析方法,建立全连接BP神经网络收缩徐变预测模型,在评价现有收缩徐变经验预测模型的基础上,采用EFAST方法分析混凝土收缩徐变影响因素的敏感性。结果表明,相较于收缩徐变经验预测模型,BP模型的预测误差更小,预测范围更大;收缩龄期(持荷龄期)、体积表面积比、环境湿度对收缩徐变的敏感性较高,与混凝土收缩徐变机理相符;混凝土收缩的敏感因素有收缩龄期、体积表面积比、养护龄期、水灰比、环境相对湿度、28 d抗压强度,混凝土徐变的敏感因素有持荷龄期、水灰比、水泥含量、体积表面积比、环境相对湿度、28 d抗压强度、28 d弹性模量、加载龄期。     

自预应力钢管混凝土初始自预应力的弹性理论分析

在不考虑核心混凝土徐变等诸多不确定因素影响的情况下,自预应力钢管混凝土结构初始自预应力的理论计算一般都采用平面弹性模型。提出考虑三向受力的轴向自由弹性模型和轴向限制弹性模型,并推导这2种模型的计算公式,进行参数分析,对3种计算模型进行对比。     

沥青混合料理论经验介电公式研究

研究量测沥青混凝土介电常数并探讨影响沥青混凝土介电性质的因素。结果显示孔隙率每增加1%,沥青混凝土试件介电常数值降低0.07。在相同孔隙率范围,沥青含量增加,介电常数降低。若水存在于沥青混凝土孔隙中,受水分子极化机制影响,介电常数随含水率的提高而增加。在密度预测模型方面,以介电混合理论模型为基础,由沥青混凝土各组成成分及体积分率计算介电常数值,并与沥青混凝土整体介电常数实验量测值比较。最后利用沥青混凝土试件介电常数、孔隙率及沥青含量进行回归分析,建立密度预测模型,密度预测值与实验值的相关性R2为0.94,此模型将有助于发展非破坏性沥青混凝土密度检测。     

超声波评价早龄期混凝土硫酸盐腐蚀的试验研究

为评价硫酸盐对早龄期混凝土的腐蚀程度,对标准养护及2种浓度硫酸盐溶液腐蚀下的混凝土试件进行抗压强度和超声波速的测定.结果表明:在早龄期内,随硫酸盐溶液浓度和龄期的增大,剩余强度因子和剩余波速因子减小,腐蚀程度加深;对剩余强度因子和剩余波速因子进行线性回归分析显示,两者具有良好的线性关系.通过测定超声波速的变化,利用剩余波速因子可以较好地反映混凝土早期受腐蚀程度的大小.     

胶乳改性橡胶混凝土路用性能研究

基于提高橡胶混凝土的路用性能,研究了橡胶等体积代替细集料,5%丁苯胶乳为改性剂对橡胶混凝土路用性能的改性效果,以基本力学试验为基础,计算出不同橡胶掺量的橡胶混凝土的拉压比及折压比,并测试了超声波在混凝土中的传播速度,并计算出动态模量,建立了超声波传播速度的预测模型。试验表明:胶乳能填充混凝土内部空隙,提高橡胶混凝土的基本力学性能,并提高混凝土拉压比和折压比,从而增强混凝土的韧性,降低超声波在混凝土中的传播速度和动态模量,起到了路用降噪的效果。橡胶粒径对于橡胶混凝土的路用性能及胶乳改性效果有重要影响,掺细橡胶粉的混凝土其力学强度较低,但韧性较好,且动态模量值较低。     

沿海混凝土桥氯离子扩散修正模型及其应用

为了给沿海地区在役混凝土桥梁的耐久性研究提供更加可靠的理论依据,针对影响沿海地区混凝土桥梁耐久性的主要因素——氯离子侵蚀引起钢筋的锈蚀,从氯离子扩散的角度出发,综合各国氯离子扩散的相关数学模型,提出考虑荷载影响因子和氯离子结合能力这2种因素的混凝土氯离子扩散修正模型,并借助于各国相关的试验数据对氯离子扩散修正模型进行了验证和分析。研究结果表明：与传统的仅考虑单一影响因素的氯离子扩散模型相比,所提出的氯离子扩散修正模型更加合理,可以更准确地预测沿海地区在役混凝土桥梁的剩余使用寿命。     

水泥混凝土碳化的预测模型

混凝土碳化深度值是评价钢筋混凝土结构耐久性的一个重要指标。文中论述了混凝土碳化预测模型建立的方法,归纳了近年来各种混凝土碳化深度预测模型,分析了各种模型存在的问题。