BFRP筋回收轮胎钢纤维混凝土黏结性能分析

对玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)筋在回收轮胎钢纤维(RTSF)混凝土中的黏结性能进行了试验和分析研究.对不同RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度的试件进行了拉拔试验,研究其对黏结破坏模式、黏结滑移响应和黏结强度的影响,并提出了BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移理论模型.结果表明:BFRP筋RTSF混凝土黏结破坏类型包括拔出破坏、劈裂破坏以及拔出且劈裂破坏;BFRP筋直径对黏结破坏模式无显著影响,而RTSF体积掺量、BFRP筋直径和嵌入长度均对黏结强度有较大影响,且RTSF体积掺量与极限黏结强度呈正相关,BFRP筋直径和嵌入长度对其影响与之相反;当RTSF体积掺量从0增大至1.5%时,其极限黏结强度最大可提高约23.87%.与已有模型相比,所提出的黏结滑移理论模型对BFRP筋RTSF混凝土的黏结滑移曲线具有更高的拟合精度.

外加剂对碱激发胶凝材料干燥收缩性能的影响

为了进一步改善碱激发胶凝材料的收缩特性,探索了单掺有机减缩剂(聚乙二醇和乳胶)、无机膨胀剂(CaO、MgO和石膏)对矿渣粉煤灰复合碱激发(AASF)体系水化产物组成、孔隙结构和收缩特性的影响。结果表明,在所有的外加剂中,聚乙二醇减缩效果最显著,外掺1%(质量分数)聚乙二醇的AASF试样的91 d干燥收缩仅为1 683με,相较于对照组最大降低29.7%,这主要归因于孔隙结构的显著粗化。聚乙二醇和乳胶对AASF的抗压强度有一定的负面影响,主要源于水化反应程度的降低和整体孔隙率的增加。三种无机膨胀剂在AASF体系中发挥出的收缩补偿效果不强,但对抗折强度有显著的增益效果。

复合激发剂调控碱激发材料收缩性能研究

为改善碱激发矿渣-粉煤灰(AASF)胶凝材料的高收缩特性,通过硅酸钠(NS)分别与碳酸钠(SC)、硫酸钠(SS)和磷酸钠(SP)复掺制备复合激发剂,研究复合激发剂对AASF干燥收缩行为的影响。结果表明:复合激发剂对AASF体系的干燥收缩具有显著的抑制作用,其中SC15、SS15和SP5(Na2O质量取代率分别为15%、15%和5%)的90 d干燥收缩相较于NS分别降低39.0%、33.3%、42.4%,SP的综合减缩效果最好。SC使水化产物中生成了碳酸钙,而SS和SP的掺入并未引入新的晶体类水化产物,但SC、SS、SP可以有效减少体系中的自由水含量并提高化学结合水含量。SC、SS和SP的掺入均可以显著降低中孔体积比例和孔隙率,其中SC15、SS15、SP15的中孔体积率相较于NS分别降低30.8%、36.3%、25.0%。复合激发剂的减缩作用主要表现在两方面:一是显著提高化学结合水含量并抑制蒸发失水;二是有效减小中孔体积率以缓解毛细管应力,同时降低整体孔隙率以提高基质微观结构的致密程度。此外,掺入复合激发剂的各组试样也具有良好的工作性能和力学性能,其流动度和28 d抗压强度分别维持在181 mm和60 MPa以上。

土木工程专业线上生产实习教学方法探讨

新冠疫情防控时期土木工程专业生产实习面临困境,以武汉理工大学的卓越工程师实习教学为例,提出以“线下专题讲座+线上视频学习”的方式在校内完成生产实习教学任务。与传统现场生产实习教学相比,改革后的教学内容全面、先进、详细,并取得较好的课程思政教学效果,为土木工程专业生产实习的教学改革提供了思路。

基于多元化评价体系理论的我国研究生教育管理评价体系构建

基于研究生教育管理的多元智能理论、情境认知理论和认知发展理论等多元化评价体系理论,对我国现行评价体系存在的问题以及构建过程作出分析,指出现行评价体系存在过度强调量化评价、缺乏全面性评价和评价主体的单一性等方面的问题。在构建过程中,通过德尔菲法、访谈法以及层次分析法设计了多元化评价指标体系,并确定其对应权重,在此基础上提出了基于多元化评价体系的学术成就的全方位评估、研究能力的深化与运用、教学能力的综合提升、职业发展能力的有序指导、综合素质的培养与考核、国际化能力的加强与支持等六方面对研究生教育管理的建议,冀能对促进我国研究生教育全面发展、提高研究生培养质量有所助益。

基于动态机器学习的水泥胶砂性能预测研究

辅助胶凝材料已成为水泥基材料中不可或缺的组分,然而其来源与形成条件的差异而导致的技术性质波动问题,已对材料配合比的设计效率与精确性带来了挑战。综合考虑了胶凝材料掺量、火山灰活性、颗粒尺寸与堆积关系、需水量、比表面积、烧失量、密度等原材料与配合比组成特征对水泥胶砂性能的影响,并基于动态机器学习方法进行性能预测,探索了胶凝材料组成特征的参数化表达方式及其与胶砂性能的关联权重,提出了基于胶凝材料技术性质的胶砂性能预测模型。结果表明:基于动态机器学习的数值模型可准确高效地预测水泥胶砂的新拌性能与力学性能,通过胶凝材料技术性质的关联性分析,确定了影响水泥胶砂性能的关键特征参数组合,提高了模型的泛化能力。基于关键特征参数的性能预测模型在流动度上的预测精度为83%,在流变性能、抗压强度上的预测精度则不低于96%。该方法有望减弱或消除原材料质量波动对材料设计与试配效率的影响,为建筑材料的智能化组成设计提供借鉴。

无机聚合物混凝土路面板不同龄期抗压性能试验研究

无机聚合物作为绿色环保的新型材料一直是工程研究的热点问题。以矿粉、粉煤灰为主要原料,在碱激发剂作用下形成无机聚合物,并以此为胶凝材料制备无机聚合物混凝土路面板。研究了无机聚合物混凝土路面板在自然养护条件下,龄期分别为1、3、7、28、60、90、180、210 d的芯样抗压强度变化规律和破坏特征,并对破坏后的试件进行扫描电镜分析。试验结果表明,无机聚合物混凝土路面板达到公路路面设计指标,抗压强度增长集中在前期,后期强度基本无增长;集料和胶凝材料之间无明显的界面过渡区,胶凝材料黏结强度高,为此种材料在路面工程中的应用奠定基础。

层布式钢纤维橡胶混凝土力学性能试验研究

按照普通混凝土力学性能试验方法和钢纤维混凝土试验方法的要求,比较了层布式钢纤维橡胶混凝土在立方体抗压强度、轴心抗压强度、抗压弹性模量、弯拉强度、耐磨性和抗冲击等力学性能方面与普通混凝土、橡胶混凝土和层布式钢纤维混凝土的差别,得出其能够有效提高素混凝土的弯拉强度、变形性能和耐久性能的结论,为其工程应用提供试验数据。

基于卓越工程师培养的实验教学示范中心建设

基于土木工程卓越工程师培养,从目标定位、体系建设和资源建设3方面系统探讨了"十二五"国家级实验教学示范中心建设思路,构建了四层次实验教学体系、"2-1-2"实验开放实践基地体系和多成分的考核和评价体系,探讨了高水平实验教学团队资源和科研教学资源的共享机制和建设方案,为实现卓越人才培养奠定基础。

层布式钢纤维混凝土复合路面设计研究

层布式钢纤维混凝土结构具有优良的抗弯拉性能,可有效降低普通混凝土路面板板厚。通过有限元软件ANSYS,构建了层布式钢纤维混凝土路面(LSFRCP,Layered Steel Fiber Reinforced Concrete Pavement)、层布式混杂纤维混凝土路面(LHFRCP,Layered Hybrid Fiber Reinforced Concrete Pavement)和层布式钢纤维柔性混凝土路面(LSFFCP,Layered Steel Fiber Flexible Concrete Pavement)的有限元计算的模型;研究了路面板的板长与板厚和基体混凝土弹性模量在行车荷载、温度作用下的变化规律:荷载应力随板长的增加先降低后增加,随板的厚度的增加而降低;荷载应力和温度应力随基体混凝土弹性模量的增加而增加;温度应力随着板长和板厚的增加先增加后降低。给出了LSFRC、LHFRC和LSFFC复合路面板设计的主要思路;编制了不同路面板长在不同交通等级下的最小板厚表。

无机聚合物混凝土温度-应力试验研究

混凝土浇筑过程中的温度应力是研究混凝土早期内部裂缝的关键因素之一。利用清华大学研发的温度-应力试验机,对无机聚合物混凝土进行早期开裂敏感性能研究,并与普通混凝土进行比较,分析无机聚合物混凝土早期温度、应力以及变形的发展规律。研究表明:(1)无机聚合物混凝土抗裂性能优于普通混凝土。无机聚合物混凝土开裂温度为14.2℃,开裂应力为2.658 MPa,普通混凝土开裂温度为14.4℃,开裂应力为0.582 MPa;(2)无机聚合物混凝土与普通混凝土的变形发展大致相同,可分为早期收缩、膨胀、收缩至开裂3个过程;膨胀阶段:无机聚合物混凝土最大伸长量为114.2μm,普通混凝土为108.15μm;收缩阶段:无机聚合物混凝收缩至72.91μm时断裂,普通混凝土收缩至25.33μm时断裂;(3)运用有限元软件ANSYS对无机聚合物混凝土浇筑过程的温度场进行数值模拟,模拟结果与实测结果相吻合。

回收轮胎钢纤维混凝土基本力学性能试验研究

为了研究并对比回收轮胎钢纤维(RTSF)和工业钢纤维(ISF)对混凝土拌合物及力学性能的影响,对素混凝土(F0)、不同掺量的RTSF和ISF混凝土进行拌合物性能与基本力学性能试验。结果表明:含气量随RTSF体积掺量的增大而增大,在相同掺量(1.0%)下ISF的引气能力大于RTSF;混凝土坍落度随RTSF掺量增大而降低,在相同体积掺量(1.0%)下ISF比RTSF混凝土坍落度低;混凝土抗压强度随RTSF掺量增大出现先升高后降低的趋势,RTSF体积掺量0.75%为最优掺量,其立方体抗压强度和轴心抗压强度较F0分别提高15.0%与20.5%;RTSF混凝土劈裂抗拉强度与抗折强度均随RTSF体积掺量的增大而增大,RTSF体积掺量1.25%时,其劈裂抗拉强度与抗折强度分别较F0提高26.1%和44.4%,试件破坏时RTSF从基体中拔出具有较好的桥接作用;弯曲韧度指数(I_(5)、I_(10)、I_(20))随RTSF体积掺量的增大而增大,在相同掺量(1.0%)下ISF的增韧效果略优于RTSF。研究表明RTSF可明显改善混凝土基本力学性能,并在一定掺量范围内可替代ISF。

无机聚合物橡胶混凝土基本力学性能试验研究

无机聚合物和橡胶粉作为新型节能环保材料,一直是工程应用研究的热点问题。本文利用2~4 mm的橡胶颗粒按等体积代替细骨料的方式掺入无机聚合物混凝土中,配制出不同橡胶掺量（0%、5%、10%、15%、20%）的无机聚合物橡胶混凝土。根据GB/T 50081-2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》对无机聚合物橡胶混凝土的基本力学性能进行系统的试验。研究结果表明：相对于基准混凝土,橡胶掺量5%~20%的无机聚合物橡胶混凝土的立方体抗压强度下降了9.5%~35.7%;橡胶掺量10%~20%的无机聚合物橡胶混凝土的劈裂抗拉强度下降了9.9%~18.2%,轴心抗压强度下降了20.2%~35.4%,弹性模量下降了3.2%~7.8%;无机聚合物橡胶混凝土早期强度高于普通橡胶混凝土,其中,7 d相对强度高出11.5%;随着橡胶掺量的增加,无机聚合物橡胶混凝土的拉压比增加,强度比基本不变;无机聚合物橡胶混凝土的抗裂性能、变形能力随着橡胶掺量的增加而增强。

层布式钢纤维混凝土梁荷载-挠度曲线数值模拟

采用有限元软件ABAQUS对层布式钢纤维混凝土梁三点受弯情况下荷载-挠度关系进行了数值模拟,计算结果与相关试验结果符合良好。数值试验结果表明,层布式钢纤维对混凝土梁的弹性阶段受力没有显著的影响,但可以明显提高混凝土梁的极限承载力。层布式钢纤维混凝土梁弯曲破坏模式明显区别于素混凝土梁,表现出明显的延性破坏特征。

BFRP筋碱激发混凝土粘结性能试验研究与数值模拟

玄武岩纤维增强复合筋(BFRP筋)碱激发混凝土为海洋环境下混凝土的耐久性提供安全保障。在其中心拉拔试验的基础上,采用分离式模型,运用ABAQUS有限元软件进行粘结滑移性能数值模拟与分析。通过试验数据,得出适用于BFRP筋碱激发混凝土的粘结滑移本构模型以及碱激发混凝土的塑性损伤模型,构建了基于非线性弹簧单元的数值模型,试验结果与计算结果吻合程度较好,验证了模型的准确性。试验与模拟结果表明:粘结长度为2.5 d、5 d(d为BFRP筋直径)的试件均发生筋材拔出破坏,粘结长度为10 d的试件均发生劈裂破坏;BFRP筋与碱激发混凝土之间的粘结应力分布并不均匀,随着粘结长度和筋材直径的增大,极限粘结强度逐渐减小;当BFRP筋直径d=12 mm,粘结长度为2.5 d、5 d和10 d的碱激发混凝土试块极限粘结强度分别为13.92 MPa、13.56 MPa和12.60 MPa,较相同粘结长度的普通混凝土试件,其极限粘结强度分别提高6.58%、10.97%和9.76%。

工作流自动化及在房地产管理OA系统中应用

通过对节点控制的工作流自动化技术及其在房地产管理OA系统中应用研究分析,并结合襄樊市高新区规划建设环保局房地产管理OA子系统的应用实例,提出了在房地产管理OA系统中基于节点控制的工作流自动化的具体实现方法。同时说明了基于节点控制的工作流自动化是中小城市房地产管理OA系统的可行实现方案。

改性轻骨料混凝土基本力学性能试验研究

轻骨料混凝土以其轻质、高性能,利于环境保护的特点在工程中有着广泛的应用前景,符合现代可持续发展的要求。为改善轻骨料混凝土的脆性问题,提高其变形性能,采用10%~30%浓度的聚合物乳液浸泡轻骨料的方式,配制出不同聚合乳液掺量(10%、15%、20%、25%、30%)的改性轻骨料混凝土,并对其进行了立方体强度抗压试验、弹性模量试验、劈裂抗拉强度试验、轴心抗压强度试验。相对于轻骨料混凝土,聚合乳液掺量为10%~30%的改性轻骨料混凝土的立方体抗压强度下降了3.75%~16.38%,弹性模量下降了9.34%~15.21%,轴心抗压强度下降了5.16%~27.68%,但聚合乳液掺量为10%~30%的改性轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度提高了1.31%~24.89%;根据试验破坏特征可得,改性轻骨料混凝土的变形能力、脆性问题较轻骨料混凝土有所改善。

结构力学教学改革研究

本文就近两年来结构力学的教学状况进行了全面的阐述,分析了影响结构力学教学状况的各种因素,提出了在结构力学教学过程中的几点建议。

建筑力学课程特点及教学方法研究

针对建筑类专业建筑力学课程特点和教学过程中存在的问题,以培养学生创新思维,为注册建筑师奠定力学基础为总体目标,探讨了此类课程的教学方法;通过3年的教学实践,在培养学生力学概念、结构分析的基本技能和提高学生的创新能力等方面得到了较大的提高。