热管对沥青混凝土温度场调节的室内模拟

沥青混凝土在太阳光的照射下温度迅速上升,影响路面的高温稳定性。通过室内试验,采用红外光模拟太阳光照射,利用热管良好的传热特性,可将沥青混凝土内部的热量快速转移,有效降低路面内的升温速率。埋有热管的沥青混凝土试块内部升温速度小于未埋热管试块,且越接近热管热端的部位升温越慢,并增大路面降温过程中的降温速率;埋有热管试块的降温速度明显大于未埋热管试块,90 min时间内埋管试块的降温幅度约高出10℃,从而提高路面的热稳定性。     

海底隧道衬砌混凝土高温后性能试验研究

由于通风条件差,火灾是隧道最严重的灾害之一。海底隧道地处复杂海洋环境,衬砌混凝土性能与普通混凝土相比,存在明显差异。为了研究海底隧道衬砌混凝土高温燃烧后的物理力学特性,参照厦门翔安海底隧道衬砌结构混凝土配合比制作试件,标准养护后,各组试件分别在200,300,400,600,800,1 000℃高温环境下灼烧6 h,采用自然冷却与水喷淋两种冷却方式,分别进行尺寸量测、抗压强度和抗渗试验,分析高温后混凝土的热膨胀、极限压应变、横向应变、抗压强度、弹性模量及抗渗性能等。结果表明:(1)温度低于300℃,热膨胀系数随温度变化不明显;温度高于400℃,热膨胀系数随温度升高迅速上升;与自然冷却方式相比,在水喷淋冷却方式下混凝土高温后热膨胀系数更大。(2)轴向应变相等条件下,温度低于600℃时横向应变随温度升高而增大;温度高于600℃后,横向应变随着温度增高变小。(3)温度低于300℃,抗压强度随温度变化小;温度高于300℃,抗压强度随温度升高降低。自然冷却条件下混凝土抗压强度与温度呈线性关系;而水喷淋冷却条件下,二者为非线性关系。(4)混凝土的弹性模量、抗渗等级均随温度的升高而降低,相比水喷淋冷却方式,自然冷却方式对二者影响更大。     

复合盐与干湿循环耦合作用下混凝土材料劣化机理试验研究

为了研究复合盐与干湿循环耦合作用下地下结构混凝土劣化规律,通过RCT氯离子含量测量与混凝土相对动弹性模量测量试验,分别测得不同工况下不同位置处氯离子含量与混凝土相对动弹性模量值,定量分析了硫酸盐浓度与干湿循环次数对混凝土结构劣化情况的影响。试验结果表明:混凝土内部氯离子含量随测试深度的增加而减少;同一深度处,氯离子含量随侵蚀环境中硫酸盐浓度的增加先增多后减少,随干湿循环次数的增加而增多。混凝土相对动弹性模量随硫酸盐浓度的增高而减小,且减小量随硫酸盐浓度的增高而降低;混凝土相对动弹性模量随干湿循环次数的增加先增大后减小。     

动载作用下旧沥青路面加铺混凝土路面结构力学响应分析

为了研究旧沥青路面加铺混凝土路面结构在动态荷载作用下的力学响应,利用有限元软件ANSYS建立了加铺后的路面结构有限元模型,并对模型采用了full法进行求解,通过对模型施加半正弦动态荷载,研究了旧路、加铺层的设计参数和荷载运行速度对加铺后路面结构的瞬态动力学响应,并对混凝土加铺层拉应力进行了时间历程分析。结果表明,荷载驶过混凝土加铺层瞬间会对混凝土板块形成明显的冲击作用,速度越快造成的冲击效果越不明显,旧路沥青层动弹性模量对混凝土加铺层最大拉应力影响较低,综合地基的回弹模量和沥青层厚度对最大拉应力影响较高,加铺层厚度的变化大于加铺层动弹性模量变化对拉应力的影响。     

负温环境对水泥水化程度及混凝土强度的影响研究

为研究负温、常温养护下的水泥水化程度和混凝土的强度增长规律,选定水胶比为0.24和0.38,在混凝土中加入粉煤灰和矿粉为掺合料,同时加入不同掺量的引气剂作对比,测试混凝土试块在养护至7 d、14 d、21 d、28 d、84 d的抗压强度,分析对比其规律。研究表明:-3℃养护下,水泥水化程度在14 d后变缓,同龄期下水泥水化进程约为常温养护下的50%;常温养护下,矿物掺合料的效应在84 d以后发挥效果较明显;-3℃养护下,混凝土强度约为常温养护下的60%,矿物掺合料的效应不明显,引气剂的加入对低水胶比的混凝土试块强度影响更大。     

矮寨特大桥融雪防冰电发热沥青混凝土试验研究

为了解决矮寨特大桥的桥面融雪防冰问题,经过方案比选,提出了电发热沥青混凝土方案,并进行了试验研究.制作了导电沥青混凝土试块及20 cm×10 cm铜网格电极,分别测试了3种电压的发热升温情况,并采用自然降雪验证发热性能.试验结果表明,试块表面各点发热不同,温度随着通电电压的升高而升高,试块在12、24、36 V电压下各...     

温度对高强混凝土力学性能的影响

为了研究温度对高强混凝土力学性能的劣化规律,测试了3个混凝土梁在不同高温环境下不同位置处温度梯度的变化规律,通过对经历不同高温温度、不同恒温时间的108个混凝土试件进行抗压强度和弹性模量的测试,得到了温度梯度作用后混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量的劣化规律。试验结果表明,不同高温温度和恒温时间作用下混凝土内部存在不同的温度梯度;高温温度一定时,随着恒温时间的延长,混凝土内部温度梯度在逐渐减小;高温温度和温度梯度共同决定了高温对混凝土力学性能的劣化程度;随着高温温度的升高和恒温时间的延长,混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度和弹性模量均呈现显著的降低趋势;高温对混凝土轴心抗压强度和弹性模量的劣化作用显著高于抗压强度的劣化。     

卵石混凝土长期弹性模量无损测试试验研究

为克服混凝土弹性模量传统测试方法的不足,采用超声波平测法,开展了卵石混凝土长期弹性模量无损测试试验研究。通过超声波无损测试,获取声波在卵石混凝土传播中的纵波与表面波的波速,可计算出它的长期动弹性模量。对一批不同强度等级的卵石混凝土试件进行了长期静、动弹性模量试验,采用数值拟合的方法,将试验结果进行线性回归,构建了5~20 mm和5~30 mm两种粒径的卵石混凝土静、动弹性模量的转换公式,并将研究成果应用于一座预应力混凝土桥梁的长期弹性模量无损测试中,它为卵石混凝土的长期弹性模量无损测试奠定了基础。     

公路隧道衬砌火灾损伤专用测强曲线试验研究

依托西部交通建设科技项目,针对公路隧道中常用的C30混凝土制备试块,采用不同温度、不同燃烧时间对隧道衬砌试块进行烧损试验;并通过抗压强度试验得到混凝土试块强度分别随温度与受火时间的变化规律,以及分别通过回弹试验与超声试验分别得到回弹值与温度、波速比与受火时间的关系;最后通过以上相关试验建立了公路隧道衬砌火灾损伤专用测强曲线,为以后相关试验及实际应用提供参考.     

混凝土早期抗压强度和弹性模量的试验研究

通过对不同设计强度的混凝土试块进行早龄期的轴心抗压强度和弹性模量的试验研究，获得了它们的统计参数、分布类型及随龄期变化的表达式，既有助于加强对混凝土早期力学性能及其发展规律的认识，也可为混凝土桥梁施工期的可靠性分析提供参考。     

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.     

混凝土动、静弹性模量相关试验研究

从不同骨料类型、径粒大小、3种强度等级的混凝土的特性入手,采用弹性波试验与标准轴心抗压强度、静力弹性模量的试验相结合的方法,得到相应混凝土的各种物理力学参数和声学参数;在此基础上,采用非线性拟合,建立不同骨料类型及径粒大小的混凝土动态弹性模量与静态弹性模量的相关关系,为现场原位检测混凝土弹性模量的研究提供了基础。研究表明:混凝土试件用超声波脉冲法得到的动态弹性模量与静力法得到的静态弹性模量均有一定差异,但在同一参数水平下,混凝土的动-静态弹性模量呈二次多项式函数关系。     

环氧树脂-混凝土叠合结构的热应力分析

为解决环氧树脂-混凝土叠合结构在温度变化时因两种材料变形不协调而造成结构破坏的问题,进行了环氧树脂-混凝土叠合结构的热应力研究,对结构在环氧树脂固化阶段、养护阶段、后固化阶段和使用阶段进行应力分析,提出各阶段环氧树脂中存在的热应力有收缩应力、固化应力、后固化应力和温度应力,给出了这些应力的计算公式,并进行了有限元计算和试验验证,结果表明:(1)从环氧树脂浇注到混凝土上那一刻开始,就会由于树脂的固化反应、以及温度的变化而在体系内部产生应力,主要包含收缩应力、固化应力、后固化应力、温度应力;(2)较小的弹性模量能有效降低环氧树脂-混凝土叠合结构的固化应力、后固化应力和温度应力,但常温下表现为低弹性模量的环氧树脂在低温时其弹性模量会急剧上升,有时会增加几十倍,大大增加了低温时的温度应力;(3)常温养护时,高温后固化的环氧树脂-混凝土叠合结构的内应力变化比较复杂,因高温后固化会降低环氧树脂的线性热膨胀系数,增加其弹性模量以及热变形温度,同时也会产生固化收缩,最终应力累积的计算需要大量试验数据;(4)环氧树脂最大平均弹性模量为131.9 MPa(20℃至-20℃的平均弹性模量,环氧树脂线胀系数取100×10~(-6)(m·m~(-1))/℃)时,可通过ASTM C884中相容性试验测试。     

对路面混凝土抗冻性试验和评价方法的探讨

在分析冻融作用对混凝土强度、疲劳寿命影响的基础上,结合路面混凝土的使用要求、受力和破坏方式、设计标准和控制指标等特点,指出了现行路面用水泥混凝土冻融试验方法和评价方法中的不足。认为以质量损失率5%、相对动弹性模量60%作为混凝土冻融破坏的临界值过于宽松,建议降低质量损失率的值,以抗折强度损失率替换相对动弹性模量作为路面混凝土的抗冻性评价指标,或相应提高相对动弹性模量的临界值。     

隧道火灾后衬砌损伤规律的研究

为了在隧道火灾后准确迅速地对衬砌损伤程度进行判断,首先应用层次分析法,确定了影响衬砌损伤的各因子权重,然后应用灰色理论对不同温度量级及不同烧蚀时间下的衬砌损伤程度进行了灰色综合评判,并确定其损伤等级。得到残余强度系数指标的权重最大为0.6;温度量级为400℃,烧蚀时间为2 h和4 h,其损伤等级都为2度;温度量级为600℃,烧蚀时间为2 h和4 h,其损伤等级都为3度;温度量级为800℃,烧蚀时间为2 h,其损伤等级为3度,烧蚀时间为4 h,其损伤等级都为4度;温度量级为1 000℃,烧蚀时间为2 h,其损伤等级为4度,烧蚀时间为4 h,其损伤等级都为5度。结果表明:衬砌的损伤主要为强度的损失。400℃时,其结构整体承载力不会受到显著影响;600℃时,受到显著的影响;800℃时,结构的整体承载力已临近失效状态,但仍有少量的残余承载力,1 000℃时,已经失效。温度越高,衬砌损伤等级越高;烧蚀时间越长,衬砌损伤等级越高;但是,温度的影响比烧蚀时间大,所以当隧道内发生火灾时,应当重点控制火灾的温度。     

公路隧道衬砌混凝土火灾高温下的物理力学损伤规律

围绕公路隧道衬砌混凝土火灾高温下的物理力学损伤特征,通过大量的公路隧道衬砌混凝土试件烧蚀试验,及试件烧蚀后的探伤试验（超声波法、回弹法）、强度试验和刚度试验,系统研究国内公路隧道C20～C35常用混凝土标号区间的混凝土材料火灾损伤,给出各种工况下的损伤规律与表现特征。对公路隧道衬砌结构温度损伤形式进行划分,对混凝土材料的火灾后力学性能进行归纳分析,建立衬砌混凝土外观和力学指标与火灾温度的定性、定量关系,总结提出衬砌混凝土损伤等级,为定量与定性评价公路隧道衬砌混凝土损伤状况提供试验依据。     

重载作用下沥青混凝土路面永久变形有限元分析

针对水泥稳定碎石基层、沥青稳定碎石上基层水泥稳定碎石基层以及级配碎石基层等多种沥青混凝土路面结构类型,利用ANSYS有限元软件构建1/4圆柱体沥青混凝土路面结构有限元模型,提出在接地压力、荷载作用半径以及不同温度(即5℃、20℃、30℃时)路面面层弹性模量变化的条件下,计算分析沥青混凝土路面竖向永久变形.研究路面结构设计参数对路面永久变形的影响,力求更加准确地模拟在重载作用下沥青混合料的永久变形,为沥青混凝土路面的车辙研究和永久病害的防治提供借鉴.     

混凝土早龄期的抗压强度与弹性模量的历时变化模型

施工期钢筋混凝土结构是不断随时间变化的"时变结构",建立结构的抗力历时变化模型对分析施工期结构的安全稳定性有重要的作用。由于抗力的时变模型是以材料性能的时变模型为基础,该文通过对不同设计强度的混凝土试块进行早龄期的轴心抗压强度和弹性模量的试验研究,利用回归拟和方法提出了混凝土早龄期轴心抗压强度和弹性模量的历时变化模型,有助于对混凝土早期力学性能及其发展规律的认识,同时也可为混凝土结构施工期的早期裂缝控制和可靠性分析提供参考。     

新型钢桥面铺装材料在疲劳与冲击交替加载作用下的损伤分析

对液体橡胶混凝土圆柱体试件进行疲劳与冲击交替加载试验,测量每次加载前后弹性模量的变化,用弹性模量的衰减定义损伤,分析这种新型桥面铺装材料在疲劳与冲击交替加栽作用下损伤的演化情况,比较完成特定次数疲劳循环后材料在相同冲击速度下的力学响应,并对单独疲劳加载情况下材料内部损伤的演化进行分析.     

混凝土在双向应力状态下的力学特性研究

采用大吨位等刚度双向加载系统,对混凝土试块进行了双向加载试验研究。试验表明：在双向加载条件下,混凝土的破坏强度相对单轴强度有所提高;中间主应力对岩石的破坏强度有显著影响。文中对混凝土试块在双向荷载作用下的破坏现象进行了分析。