水泥石微结构电子显微镜虚拟仿真观测实验教学研究

水泥混凝土材料微结构与宏观性能的关联是土木工程材料课程教学的重点和难点。当前,材料微结构观测实验存在设备昂贵、线下教学资源有限、样品制备难等问题,难以面向本科教学开展线下实验教学,导致学生对材料微结构及微结构-宏观性能关系理解不深入。基于此,开发电子显微镜虚拟仿真微观结构实验平台,设计巩固理论知识与训练实践能力相结合的虚拟观测实验项目,通过材料宏观性能与微观结构的对比,帮助学生更加深入理解水泥基材料的特性,建立知识体系,提高本科人才培养质量和实践创新能力。

基于格构模型理论的单纤维拉拔试验建模及仿真

水泥基材料的单纤维拉拔试验对测试仪器要求较高,试验操作难度大,很多实验室不具备测试能力。针对该问题,采用格构模型理论建立模型,基于分段步进式方法,对单纤维拔出过程进行数值仿真,得到纤维拉拔荷载-位移响应曲线。通过文献中的试验数据对模型进行验证,发现该模拟方法可以模拟单纤维拉拔过程及荷载-位移曲线。进一步,通过模型研究纤维方向、弹性模量和水泥-纤维界面黏结强度对于拉拔荷载-位移响应曲线的影响。模拟结果可用于研究不同边界条件下各种因素对试验结果的影响,计算工程水泥基复合材料单裂缝桥接关系,为高韧性工程水泥基材料设计提供参考。

再生骨料对自密实混凝土工作性能与流变特性的影响

针对再生骨料对自密实混凝土(SCC)工作性能与流变特性的影响问题,使用再生砖粉、再生骨料取代SCC中的水泥、天然骨料,研究了再生砖粉不同取代率(1%、2.5%、5%)下SCC的工作性能与流变特性变化规律;分析了再生粗骨料取代率(15%、30%、50%)与预湿时间(0、2、24 h)对SCC工作性能与流变特性的影响;研究了再生细骨料的种类(混凝土再生细骨料、黏土砖再生细骨料以及混合型再生细骨料)、取代率(25%、50%、75%、100%)、预湿时间(0、2、24 h)对SCC工作性能与流变特性的影响规律。研究结果表明,黏土砖再生细骨料对SCC的工作性能影响最大,混凝土再生细骨料的影响相对较小,混合型再生细骨料介于二者之间;SCC的工作性能都随着这3种再生细骨料取代率的提高而降低,屈服应力与塑性黏度升高,即流变特性增强;相同取代率下,预湿时间越久,再生细骨料的工作性能就越低,再生粗骨料的工作性能在2 h时最优。该研究成果对于再生SCC的应用和推广有较好的理论与实际意义。

高考招生制度改革下智能建造与智慧交通专业招生宣传策略探析

随着高考招生综合制度改革的不断推进,对“新工科”专业招生宣传提出了更高的要求。本文在分析传统招生宣传模式弊端的基础上,结合智能建造与智慧交通专业的特征,探索本科招生宣传弊端的解题之策,为提升生源质量作参考。

透水性混凝土桩施工中超孔隙水压力变化特性试验

为研究透水性混凝土桩施工中产生的超孔隙水压力的变化规律,通过在现场埋设孔隙水压力计的方法,监测并分析了振动沉管法单桩施工过程中及施工后桩周土体的超孔隙水压力随时间、径向距离及深度的变化,并根据监测结果分析了透水性混凝土桩单桩施工对桩周地基的影响。结果表明:对于高地下水位的粉性土地基,桩周土体的超孔隙水压力在沉管结束时达到最大值,之后消散速率较快,完全消散时间较短,且距桩越近,超孔隙水压力的上升与消散速率越快;超孔隙水压力在径向上与深度上大致呈现递减趋势,距桩越近,超孔隙水压力越大;地基土体的液化范围与加固范围的空间分布呈上大下小的漏斗形。提出的适用于透水性混凝土桩的施工工艺可为类似工程的设计与施工提供参考。

透水性混凝土桩在黄泛区粉性土地基中的加固机理及效果研究

透水性混凝土桩兼顾高强度与透水性,应用在以粉土、粉质黏土为主的黄河冲击平原区能有效地加速土体固结,减少工后沉降。为了从机理上对透水性混凝土桩应用于黄泛区平原地基处治的效果进行研究,基于室内模型试验,填料选用粉质黏土并分层进行注水、静置.确保其完全饱和.透水性混凝土桩体选择3种不同的空隙率,采用快速荷载法分级加载,对透水性混凝土桩复合地基承载特性及桩周土孔隙水压力消散规律进行了研究。得出如下结论:透水性混凝土桩能显著提高复合地基承载力,提高幅度在80%以上;加载过程中桩周土体的超静孔压得到了迅速的消散,桩周土体强度较原始强度提高了60%左右,且影响区域的半径在2.5倍桩径以上。

非线性动力系统在软件需求分析中的研究

在软件系统的生命周期中,其过程也是不断变化和逐步完善的.为了减少由需求缺陷和需求变化而导致的软件系统失败,需求的演化过程应该是在稳定的状态下完成的.提出了一个非线性方程来描述此过程,初步研究显示,当需求变化率在一个稳定的范围里,演化过程就是稳定的且需求也是可变的.

基于混沌理论的需求分析质量评价模型

在基于混沌理论和软件需求复杂性理论研究的基础上,提出一种理论模型。该模型是在已描述的非线性方程下得到的一个包含三段式的轨迹图,它可以对软件需求的演化过程进行指导,同时也可以评价需求过程的质量。初步研究表明,只要需求演化过程的变化图和模型的轨迹图一致,那么需求的演化过程就可以看成是正常的。最后通过对具体实例的分析,验证了该模型在评价需求演化过程上是有效可行的。

一种混沌理论下的需求演化模型

需求的不确定性和易变性一直是影响软件生命周期,困扰软件开发效率和开发质量的重要因素。通过对动力系统和软件复杂性理论的研究,提出了一种混沌演化模型,该模型可以对软件需求的演化过程进行指导,同时也可以评价需求过程的质量。研究表明,只要需求演化过程的变化图和模型的轨迹图一致,那么需求的演化过程就可以看成是正常的。通过对具体实例的分析,进一步说明了该模型在评价需求演化过程上是有效可行的。

基于分段步进式弹塑性格构模型的混凝土破坏过程细观模拟

经典格构模型理论假设单元服从完全脆性的线弹性本构关系,忽略了砂浆基体的延性,导致预测的混凝土荷载-位移曲线延性不足。针对该问题,基于分段步进式方法描述砂浆单元弹塑性本构关系,通过序列线性理论模拟试件受荷损伤破坏过程及力学响应。基于混凝土单轴拉伸和压缩试验对模型进行了校验,发现该模拟方法可以精确模拟混凝土的开裂及荷载-位移曲线。同时,该模型可用于模拟混凝土受拉开裂的尺寸效应问题,以及受压破坏时受力端横向约束程度和试件长细比对开裂行为的影响,为研究混凝土的断裂行为提供了新的理论方法和途径。

碳纳米管环氧树脂复合材料的拉敏性研究

碳纳米管是近年来新兴起的具有优异力学性能和电学性能的材料。向环氧树脂中加入碳纳米管可以制成具有机敏性能的复合材料。试验采用两极法,通过改变碳纳米管的浓度确定了碳纳米管环氧树脂复合材料的渗流阈值;研究了温度和湿度对复合材料导电性能的影响;同时采用循环荷载逐级加载的加载方式,研究了复合材料的拉敏性能。试验结果表明:碳纳米管环氧树脂复合材料的渗流阈值区间为0. 5wt%～1. 0wt%,在此区间内,随着碳纳米管掺量增加,碳纳米管环氧树脂复合材料的电阻率下降明显;随着温度的升高和降低,复合材料的电阻变化率也相应地呈现出增加和减小的趋势,环境中的水分对复合材料的电阻率几乎没有影响;与碳纳米管掺量为0. 9wt%时,拉敏性开始明显出现,当掺量大于1. 2wt%时,拉敏性逐渐消失,当碳纳米管掺量为1wt%时,拉敏性最佳。

碳纳米管石墨烯协同改性环氧树脂复合材料的机敏性研究

进行了碳纳米管石墨烯协同改性环氧树脂复合材料的机敏性能研究。试验固定碳纳米管质量分数为0.3%,通过改变C级和M级两种石墨烯掺量,得到不同石墨烯掺量下复合材料的导电特性和机敏性。结果显示:C级石墨烯复合材料的阈值区间为11%~15%;C级石墨烯掺量为11%时,试件压敏性最优,噪声最小;掺量为15%时拉敏性最佳,在应力为1.25 MPa时,电阻变化率最大为0.89%。M级石墨烯碳纳米管复合材料的阈值区间为3%~6%;M级石墨烯掺量为3%时,压敏试件的电阻变化率最大为3.21%,但滞弹现象严重;掺量5%时拉敏性最好,噪音最小。在相同分散工艺下,M级石墨烯导电性能优于C级石墨烯。

含钢渣的复合矿物掺合料对胶凝材料及混凝土性能的影响

通过测量胶凝材料的水化热、硬化浆体的孔隙分布、混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度、氯离子渗透性、干燥收缩以及碳化深度,探讨了含钢渣复合矿物掺合料的水化特性及对混凝土性能的影响。结果表明,与粉煤灰相比钢渣活性低,可降低混凝土的干燥收缩值,但对混凝土的孔隙分布、抗压强度、劈裂抗拉强度、抗氯离子渗透性和抗碳化性能均有不利影响,而当钢渣与矿渣复合使用时可表现出与粉煤灰相近甚至更为良好的效果。

基于对分课堂的全英文专业课教学设计——以“水泥与水泥混凝土”课程为例

针对高等学校全英文专业课的特点与教学现状,以“水泥与水泥混凝土”课程为例,引入对分课堂教学模式,进行课前准备、课堂教授、内化吸收、研讨和考核等教学设计,以减轻教师在课堂上的讲授任务量和学生的听课负担,充分调动学生自主学习的积极性,在全面提升学生专业英语水平的同时,开阔学生在水泥混凝土领域的国际视野。通过总结对分课堂实践过程中教师应注意的问题,以期为土木工程全英文课程建设提供参考。

大型复杂滑坡变形监测方法探讨

大型复杂滑坡可以运用多种监测方法进行变形监测,监测结果可为滑坡勘察阶段提供定量数据,由此优化滑坡治理方案,为滑坡治理设计阶段提供参考依据。

交通工程教学中虚实结合的探索与实践

山东大学齐鲁交通学院以交通工程学科建设为研究对象,以教学课程中存在的问题为导向,以提高理论知识学习为目的,加强“翻转课堂”教学实践,首次在课堂上应用“问题+答案”的教学环节,实现学生们真正的“我的课堂我做主”。其次,基于信息技术和交通学科深度融合,搭建Unity3D模拟交通驾驶开发平台,实现交通道路理论和实地驾驶的有机统一,增强学生们对交通课程的认知和实践,在丰富教学内容的同时,取得良好的教学效果。

基于PVDF传感器的车辆动态称质量系统算法分析及应用

为有效管理车辆超限超载,并为道路设计规划提供数据支撑,基于聚偏二氟乙烯(PVDF)传感器提出一种适应高速公路动态称质量系统。针对压电膜传感器信号设计了电荷放大电路、单片机信号采集电路和SD卡存储电路等,提出用滑动平均滤波算法进一步处理采样信号,并对软件系统的设计流程进行了分析。为验证数据处理方案的准确性,进行了室外场地模拟试验,又进一步进行道路现场试验获取车辆载荷谱数据,通过对数据的分析得到此路段实际交通量的结构组成。试验结果表明,设计的称质量系统能够满足动态称质量的精度要求,具有较高的实际应用价值。

再生细骨料水泥砂浆力学性能试验研究

研究了不同再生细骨料掺量(0、30%、60%、100%)、不同细骨料预湿时间(0、0.5、1、24 h)下,水泥砂浆经时流动度及抗折、抗压强度的变化规律。试验结果表明:新拌砂浆的工作性随着再生细骨料掺量以及细骨料预湿时间的增大而降低;再生细骨料降低了砂浆的抗压强度。但随着养护龄期的增加,掺加再生细骨料的砂浆后期强度增长稍快。56 d龄期时,砂浆的抗压强度超过75 MPa。再生细骨料砂浆56 d抗折强度在12.84~13.81 MPa之间,与纯水泥砂浆相差不大。通过回归分析,提出再生骨料砂浆抗压强度和抗折强度之间的关系。

非黏结混凝土-ECC复合功能梯度构件弯曲性能研究

为控制保护层裂缝宽度,阻止有害介质侵入混凝土内部造成钢筋腐蚀锈胀等病害,提高结构物耐久性能,提出一种新型非黏结性超高韧性水泥基复合材料功能梯度构件。通过四点弯曲试验研究层间黏结方式及纤维网增强对功能梯度构件的起裂荷载、极限荷载、跨中位移、裂缝发展和裂缝宽度等性能的影响规律及破坏模式。研究结果表明:黏结方式对功能梯度构件的起裂荷载影响不大,对极限荷载影响较大。采用纤维网增强可以弥补非黏结性功能构件承载能力较低的不足。非黏结性功能梯度构件可以对裂缝更好地进行无害化分散,避免了黏结性功能梯度构件出现的局部性裂缝集中现象,构件破坏后保护层平均裂缝宽度不大于0.1mm,且未贯通保护层,可有效提高构件的耐久性。

再生粗骨料自密实混凝土基本性能试验研究

研究了再生粗骨料的取代率(0、15%、30%、50%)和预湿时长(0、2 h、24 h)对自密实混凝土工作性、力学性能和耐久性能的影响。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,自密实混凝土的流动性明显降低,建议再生粗骨料取代率不宜超过30%;随着再生粗骨料取代率的增加,试件的28 d抗压、抗折和劈裂抗拉强度基本均呈先增大后减小的趋势;再生粗骨料的预湿时长对自密实混凝土的抗压、抗折和劈裂抗拉强度的影响不显著;自密实混凝土的弹性模量和抗氯离子渗透性能随着再生粗骨料取代率的增加而降低。