冻融循环作用下砂岩层进式损伤劣化规律研究

试验得到了试样直径、质量衰减量随冻融循环次数的变化规律,指出80次冻融循环是石英砂岩直径、质量变化线的拐点。提出了层进式损伤的CT精准识别技术方法,定义了试样主要损伤区并将其细分,分析了表层剥落前与剥落后的两阶段层进式冻融损伤过程,建立了CT值与弹性模量、孔隙率线性互推公式。分析认为:(1)40次冻融循环后,最外侧圈层弹性模量值为0,此时CT值不为0,圈层未剥落;(2)80次冻融循环后,最外侧圈层CT值为0,此时圈层孔隙率最大,圈层剥落;(3)试样内部圈层第2阶段劣化程度显著大于第1阶段劣化程度;在此基础上,提出了外圈层的束箍效应和内圈层的加速劣化效应,并从力学机制上进行了阐述。结合冻融循环次数下的孔隙率变化、弹模损失率变化、细观孔隙变化图像进一步定量阐明层进式损伤的发育演化规律。基于弹性模量、孔隙率分别随冻融循环次数变化规律,定义冻融弹性模量劣化因子ω,结合层进式区域划分,构建层进式损伤弹性模量劣化预测公式,并与实测值对比验证了上述方法的可行性。

考虑劣化因素的HMM在设备状态评估中的应用

针对传统的基于隐马尔科夫模型(HMM)的设备评估模型大多假定设备状态间的转移概率不变,忽略了实际运行中设备状态间转移概率会随使用时间的增加而变化的问题,提出一类考虑劣化因素的HMM,通过设计劣化因子来克服传统HMM的不足,并开发了一个双重的期望值最大算法来估算劣化因子和状态初始转移概率矩阵,从而对设备状态进行评估。最后,通过算例验证了模型的可行性和有效性。

增湿-冻融劣化原状黄土结构强度试验研究

黄土结构强度是由内部颗粒的空间构型而产生的一种胶结性的联结强度。该强度极易受外界环境的扰动,如增湿、冻融等,引起体积和孔隙变化,削弱黄土的结构强度,进而又会影响路堤、边坡、护栏等黄土构筑物的稳定性。本文选取陕西临潼Q3原状黄土为研究对象。首先,通过室内模拟增湿和冻融循环作用,分析不同含水率和冻融循环次数下黄土的体积和孔隙的变化规律。其次,通过侧限压缩试验数据绘制出含水率和冻融循环次的关系曲线,并得出黄土在增湿和冻融情况下的压缩变形特征。最后,依据该关系曲线定义黄土结构强度、剩余结构强度,和劣化因子等概念,采用数理统计方法拟合出三者之间的数值表达式,并应用本试验数据计算出所有工程作业对黄土的扰动劣化值,从而得出在增湿和冻融作用下的原状黄土结构强度的劣化规律。

多种环境因素综合作用下水泥混凝土抗压强度衰变规律

试验成型了三种不同配合比的水泥混凝土试件,分别为普通水泥混凝土,含气量4%的引气混凝土,等量取代法掺15%粉煤灰且含气量4%的水泥混凝土;进行了四种环境因素综合作用下的水泥混凝土抗压强度衰变规律研究;结论显示多因素综合作用下混凝土抗压强度变化量并不等于各单因素作用下抗压强度变化量代数和,引入抗压强度劣化因子,分配权重系数,建立了多种环境因素综合作用下的水泥混凝土抗压强度衰变模型。

混凝土结构硫酸盐腐蚀研究综述

硫酸盐腐蚀是影响混凝土结构耐久性能一种重要的化学劣化因子。系统地阐述了混凝土结构硫酸盐腐蚀的研究现状,总结了已有的研究成果,并针对混凝土结构硫酸盐腐蚀耐久性研究领域提出了需要继续研究和深入的若干问题。

富水泥质板岩隧道围岩蠕变力学特性研究

目前,对于考虑含水劣化的软岩蠕变力学特性研究存在一定的局限性。针对此问题,以沪昆客运专线长昆湖南段姚家隧道施工期泥质板岩的蠕变问题为出发点,通过三轴压缩蠕变试验分析应力状态及吸水率对泥质板岩蠕变特性的影响规律,在已有Burgers蠕变本构模型的基础上,引入水劣化因子,建立泥质板岩考虑吸水率的黏弹塑性蠕变本构方程,将蠕变参数转化为prony级数,在ANSYS软件中验证蠕变本构方程的合理性。研究结果表明:随着吸水率的增大,泥质板岩的蠕变变形和蠕变率增大,进入等速及加速蠕变阶段的进程加快;应力差的增大预示着泥质板岩进入等速及加速蠕变阶段的进程加快,时间缩短;随着吸水率的增大,泥质板岩蠕变参数(变形模量、黏滞系数、体积模量)呈指数函数减小。将顾及了水劣化因子的蠕变本构模型输入至ANSYS软件中,计算结果与三轴压缩蠕变试验结果吻合度较高,表明考虑吸水率的黏弹塑性蠕变本构模型具有较强的实效性,可以用于描述富水泥质板岩隧道围岩的蠕变规律。