全CFRP筋混凝土柱低周反复荷载试验研究

考虑轴压比、剪跨比和配箍形式的影响,对6根全CFRP筋混凝土柱进行低周反复荷载试验,通过分析滞回曲线、骨架曲线、位移延性系数和耗能能力等特征,研究CFRP筋混凝土柱的抗震性能。试验结果表明:CFRP筋混凝土柱具有较强承载能力和变形能力;轴压比和剪跨比是影响试件抗震性能的主要因素,轴压比越小,试件的变形和耗能能力越强,刚度退化越平缓,剪跨比越大,试件的变形能力越强;通用屈服弯矩法计算得到的延性系数能够较好反映CFRP筋混凝土柱的延性,轴压比越小、剪跨比越大,试件的延性越好;新型螺旋式矩形箍筋在试件延性及耗能方面表现良好,可以应用于工程实际。     

钢管初应力对方钢管混凝土构件性能的影响研究

在14根方钢管混凝土构件试验的基础上,分析了初应力系数、荷载偏心率、混凝土强度、试件长细比等因素对承载力的影响,给出了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件承载力的影响系数,采用ANSYS有限元分析程序进行了非线性全过程分析.     

U型BFRP箍筋试件受剪试验分析

针对U型箍筋抗剪试验缺乏强度折减实践依据的问题,设计15个配有BFRP箍筋的C30混凝土U型试件。在BFRP箍筋两侧用套筒将其锚固,弯折成U型,箍筋两端采用穿心千斤顶施加荷载,逐渐加载至BFRP箍筋破坏。通过分析试验数据,建立试件受力模型,可知弯折部位锚固长度对BFRP箍筋强度折减有较大影响,最大折减为原强度的65%;随着锚固长度的增加,BFRP箍筋强度呈线性增加至某个定值;最后推导出U型BFRP箍筋强度折减公式。     

珊瑚骨料混凝土基本力学性能试验研究

针对珊瑚混凝土的结构化应用,在海水拌养珊瑚混凝土配合比优化研究的基础上,进行了珊瑚混凝土基本力学性能的试验研究,试验测试了珊瑚混凝土立方体抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度以及弹性模量等基本力学性能参数指标,分析得到了各参数指标间的相互关系,为下一步珊瑚骨料混凝土构件性能研究与结构理论设计提供了基本依据。     

钢筋-无机聚合物混凝土高温黏结试验方法优选研究

在钢筋-无机聚合物混凝土高温黏结试验中,中心拉拔试验裸露钢筋不同的包裹方式将影响最终试验结果。因无机聚合物混凝土与普通混凝土在耐火性上表现有所不同,为选择合适的包裹方式,通过逐层添加材料的方法对裸露钢筋进行包裹,然后进行高温拉拔试验及试件内部温度测量,分析试验结果得到以下主要结论:若不对拉拔试件裸露钢筋进行包裹,在高温环境下钢筋将导热进入试件内部,试件内部温度与实际情况相比约高出30%~40%,将对拉拔试验结果产生影响;不同的包裹方式对试件内部温度、极限黏结强度影响很大。通过试验分析选出合适的处理方法,为后续钢筋-无机聚合物混凝土高温黏结试验奠定基础。     

钢管钢纤维高强混凝土遮弹层抗侵彻数值模拟

运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对钢纤维体积分数为0,0.5%,1.0%,钢管壁厚度为4,7.5 mm的钢管钢纤维高强混凝土遮弹层进行抗侵彻数值模拟研究,引入JHC模型来描述钢纤维高强混凝土在高速、高压环境下的非线性变形和破坏情况。通过分析距离中心侵彻位置不同节点的位移变化曲线,研究了钢管分隔作用对遮弹层抗侵彻的影响,并与现场试验结果进行对比,吻合较好。同时,研究了钢纤维体积分数及钢管壁厚度对遮弹层抗侵彻的影响,结果表明:钢纤维的掺入减轻了弹体的破坏效应、限制了侵彻深度;钢管壁厚度的增加使其更好地发挥了自身的套箍及吸能作用,提高了遮弹层整体的抗侵彻能力。     

基于瞬态冲击法的方钢管混凝土柱脱空检测试验

通过对有脱空缺陷的方钢管混凝土柱试件进行瞬态冲击作用下的检测试验,提出了根据振动信号频率变化、频谱峰值和WVD时频分布中频率的时间连续性等特征来进行脱空检测的新方法。基于WVD时频分布特性,提出了使用平均频率作为脱空判别指标。结果表明：当方钢管混凝土柱存在脱空,振动信号的平均频率发生明显降低,频谱图中频率成分简单,归一化频谱峰值高,在WVD时频分布三维图上呈现沿时间轴连续的偏平峰。说明该方法对检测方钢管混凝土柱脱空具有一定的有效性。     

溶液盐度对微生物固化珊瑚砂的影响

设置不同盐度的溶液环境,通过测试固化后的珊瑚砂柱无侧限抗压强度,以及扫描固化后的珊瑚砂颗粒微观结构,综合分析了溶液盐度对微生物固化珊瑚砂的影响。结果表明:珊瑚砂柱上部固化效果好于下部,固化后渗透性降低了约1个数量级,无侧限抗压强度均大于2 MPa,干密度相对初始干密度增加了约25%,最终无侧限抗压强度与干密度均随溶液盐度的增加而降低;在海水平均盐度(35‰)条件下,固化后的珊瑚砂柱无侧限抗压强度比淡水条件下降低了9%,干密度降低了4%,说明微生物固化技术在海水环境下运用是可行的;在不同盐度溶液下固化的珊瑚砂微观结构基本相同,颗粒间部分孔隙被碳酸钙填充,颗粒表面被大量形状不规则且带棱角的碳酸钙晶体包裹并相互粘结,形成了具有一定强度的整体。     

珊瑚混凝土孔隙参数与氯离子扩散系数的关系

为提升珊瑚混凝土耐久性,并保证具有一定流动度,通过对珊瑚粗骨料采用非饱和预湿处理,并掺加矿物掺合料的方式改善珊瑚混凝土孔隙状态。压汞测试结果表明:该工艺可有效减小孔隙率,使无害孔比例增加;氯离子扩散系数及电通量的减小验证了改善效果是显著的,即便使用海水拌合珊瑚混凝土,亦具备很强的抗渗透能力。二次多项式回归模型能较好地建立关键孔隙参数与氯离子扩散系数的联系。该工艺操作简单,效果明显,具有一定的实践价值。     

海水集料混凝土单轴受压力学特性试验研究

进行不同SAP体积分数和不同龄期下海水集料混凝土的单轴受压应力-应变全曲线试验,分析龄期和SAP体积分数对海水集料混凝土抗压强度、峰值应变、残余强度和弹性模量的影响。结果表明:SAP体积分数在30%以内时,不同龄期海水集料混凝土的破坏形式均为劈裂破坏;海水集料混凝土内部完全干燥时,其极限应变和残余强度均大于普通混凝土;海水集料混凝土的极限应变可视为弹性极限应变,可将其应力-应变全曲线分为上升段、下降段和平台段分别进行拟合。     

锥台嵌挤预应力约束混凝土抗冲击性能研究

钢管混凝土具有优良的抗冲击性能,为提高钢管在弹性阶段对混凝土的约束作用,设计并制备了锥台嵌挤预应力约束混凝土,以实现钢管对混凝土的主动围压约束。采用6 m高度落锤冲击试验,对比了预应力约束混凝土、素混凝土和常规钢环约束混凝土的破坏模式,分析了主要参数的影响。结果表明,当预应力约束混凝土试件的平均预应力大于1 MPa时,其产生初始可见裂缝时的冲击能量是素混凝土和钢环约束混凝土的4～20倍;其破坏时的冲击能量远高于素混凝土和钢环约束混凝土,甚至超过40倍;相比钢环约束混凝土,预应力约束混凝土破坏时裂缝更细,整体性更好,且可以更为显著的提高高强混凝土的抗冲击性能。为有效提高预应力约束混凝土的抗冲击性能,钢环的锥面倾角不宜大于3°,采用正六角形钢环要优于圆形和正四角形钢环。提出的锥台嵌挤预应力约束形式可以用于提高钢管混凝土的抗冲击能力,也可应用于防护门面层或遮弹层等结构中。     

机械阻抗法评定混凝土强度等级的初步理论推导

通过对混凝土试件的动态特性及计算机仿真分析,推得当激振频率很低时,混凝土速度导纳幅频曲线的初始斜率与弹性模量成反比,而混凝土速度导纳幅频曲线用机械阻抗法试验很容易得到,这就提供了一种判断混凝土强度等级高低的新的方法。     

论短肢剪力墙的轴压比限值

在理论方面,短肢剪力墙的研究尚处在探索阶段,缺少系统的研究,有关短肢剪力墙结构的轴压比对抗剪性能的影响分析还很不完善。在理论分析的基础上,确定了用以判断构件大、小偏压状态的界限轴压比,得到了为保证T形截面短肢剪力墙构件具有一定延性的轴压比限值。     

海水集料混凝土抗压强度及配合比试验研究

海水集料混凝土利用球形SAP形成内部球孔,是一种基于内部孔结构的新型混凝土。对水泥用量、球形SAP体积分数、水胶比和复合外加剂质量分数4个因素,各取4个水平进行正交试验,采用极差分析和方差分析归纳各因素对海水集料混凝土抗压强度的影响。结果表明:球形SAP体积分数对抗压强度的影响最大,其次是水泥用量和水胶比,复合外加剂质量分数的影响最小。在正交试验的基础上,将海水集料混凝土中球形SAP体积率视为孔隙率,得到一系列抗压强度的回归关系式,提出基于经验公式的海水集料混凝土配合比设计方法。     

框支短肢剪力墙转换结构不同墙肢布置方式抗震试验研究

框支短肢剪力墙转换结构在实际工程中已得到广泛应用,但其理论研究尚需完善.在试验和分析的基础上,通过对不同墙肢布置方式的两榀斜柱式转换结构试件在竖向和水平荷载共同作用下受力机理、承载能力、破坏形态、滞回特性、变形能力、延性系数、抗震耗能以及破坏机制等抗震性能参数的分析和对比,揭示了墙肢布置方式变化对整个转换结构受力性能及...     

氯化钙和尿素对珊瑚砂胶结的影响

使用不同浓度氯化钙、尿素以及氯化钙尿素混合溶液浸泡珊瑚砂试样,干燥后得到具有一定强度的珊瑚砂柱,研究其表观、强度和微观结构特性,分析结晶种类和溶液浓度对珊瑚砂胶结的影响。结果表明:尿素结晶对砂土颗粒的胶结作用不明显,试样未能较好成型;氯化钙和氯化钙尿素混合结晶对砂土颗粒的胶结作用较明显,砂柱强度最高接近6 MPa。氯化钙胶结试样强度随溶液浓度增加先增大后减小,溶液浓度为3 mol/L左右时强度最大;混合溶液胶结试样强度随溶液浓度增加而不断增大。3种胶结试样微观图像的灰度熵、欧拉数和孔隙的定向度、分布分维随溶液浓度增加而减小;颗粒定向度和分布分维随溶液浓度增加而增大。氯化钙和氯化钙尿素混合溶液胶结试样颗粒面积比例、颗粒与孔隙圆形度均大于尿素胶结试样。     

海水集料混凝土基本力学性能试验研究

海水集料混凝土是利用球形高性能吸水树脂及水泥基质制备而成的新型多孔混凝土材料,以孔隙率为变量,对海水集料混凝土进行基本力学性能试验,建立了孔隙率与抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、弹性模量之间的经验公式,结果表明海水集料混凝土立方体受压破坏形式受孔隙率影响较为明显,孔隙率为35%及以下时表现为劈裂破坏,35%以上时表现为剪切破坏。     

海水淡化系统余压能回收过程的仿真模拟

针对阀控式海水淡化能量回收装置增泄压过程中压力波动和浓盐水海水掺混导致反渗透膜组件工作负担变大的问题,对增压容器和增压过程建立模型,使用流体力学软件Fluent仿真增压过程,得到了增压过程液压缸内部流域的压力和速度分布。探究了混合段液柱活塞的形成过程和长度变化,通过对比液压缸结构和进水口流速变化对混合程度的影响,给出了用混合段做液柱活塞的参数特性和适用性,为海水淡化系统余压能回收设计提供依据。     

BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁抗剪性能试验研究

为研究BFRP连续螺旋箍筋的抗剪性能,设计制作了6根配置BFRP连续螺旋箍筋的混凝土梁和2根配置矩形连续螺旋钢箍的对比混凝土梁.通过试验,得出了BFRP连续螺旋箍筋混凝土梁的抗剪性能,分析了配箍率、剪跨比和纵筋率等因素对构件抗剪性能的影响:构件的受剪破坏模式分为斜拉破坏和斜压破坏两种类型;在不同的受剪破坏模式下,斜裂缝...     

试件水灰比和胶砂比对混凝土硫酸盐侵蚀速度影响

通过大量试验,采用强度指标研究了试件水灰比和胶砂比对硫酸盐侵蚀速度的影响.结果表明:试件的水灰比越大,胶砂比越小,侵蚀速度越快;为了加快硫酸盐侵蚀速度,宜采用大水灰比、小胶砂比的试件.在各种条件下,硫酸钠侵蚀破坏的速度比硫酸镁侵蚀快.对硫酸钠型侵蚀,采用抗折抗蚀系数作为判定指标较为合理,而对硫酸镁型侵蚀,应该综合考虑抗折抗蚀系数和抗压抗蚀系数.