洪水作用下村镇住宅的力学响应试验研究

针对洪水作用下村镇住宅的反应,通过建立房屋模型,研究不同洪水水力条件下,村镇住宅所受的洪水压力、应变等分布规律,并分析了不同房屋结构以及基础对抵抗洪水作用的影响,初步得到了洪水作用下村镇住宅的破坏机理。

三道沟河干流梯级开发形成的脱水段对生态环境的影响

以三道沟河干流开发为例,主要探讨脱水段对周边居民生活及生态环境的影响,提出较合理的解决方案。通过分析研究八级水电站、十三级贾家营子二级水电站对居民生活及周边生态产生影响,提出了技术可行,经济合理的备选方案。本成果可为同类工程的开发提供参考。

基于正交试验设计的再生骨料透水混凝土力学性能研究

利用正交试验方法对再生骨料透水混凝土的力学性能和抗冻耐久性能进行了研究。研究了微硅粉、增强剂等外掺料和水胶比对再生骨料透水混凝土28 d立方体抗压强度、透水系数和连续孔隙率的影响。采用快冻法,分析了冻融作用下再生骨料透水混凝土质量损失、动弹性模量、抗压强度、CT扫描断面平均孔隙率的变化规律。试验结果表明:设计孔隙率和水胶比对透水系数、连续孔隙率和28 d抗压强度的影响最大,微硅粉与增强剂的影响次之。再生骨料透水混凝土的质量损失率、相对动弹性模量、平均抗压强度与CT扫描断面平均孔隙率的劣化程度均随冻融循环次数增加而逐渐增大。再生骨料透水混凝土的孔隙率与抗压强度呈负相关,二者具有良好的相关性。

不同掺合料对透水混凝土性能的影响

利用正交试验方法研究了硅灰掺量(3%、5%、7%)、偏高岭土掺量(8%、10%、12%)与聚丙烯纤维体积掺量(1%、2%、3%)对透水混凝土力学性能、渗透性能和耐久性能的影响。正交试验结果表明:硅灰对透水混凝土力学性能的影响较为显著,纤维对透水混凝土连续孔隙率的影响较为显著;得出推荐掺量为:硅灰掺量为7%、偏高岭土掺量为10%、纤维掺量为2%。冻融循环试验结果表明:透水混凝土的相对动弹性模量、抗压强度均随冻融循环次数的增加而降低,质量损失率、连续孔隙率和透水系数均随冻融循环次数的增加而逐渐增大;透水混凝土冻融循环后的相对剩余抗压强度与动弹性模量损伤度呈抛物线型下降的趋势。

基于声发射技术的再生混凝土冻融损伤特性研究

为研究不同冻融介质(清水、3.5%NaCl溶液)对再生混凝土冻融损伤和声发射特性的影响,对再生粗骨料替代率为50%的混凝土开展快速冻融试验。利用声发射技术对冻融后的再生混凝土受压全过程进行监测,以声发射特性参数作为损伤变量,分析不同冻融介质下再生混凝土的冻融损伤劣化特征。结果表明:在3.5%(质量比)NaCl溶液中的再生骨料混凝土的冻融破坏程度要远大于清水组中混凝土的冻融破坏程度,且两者之间的差异随冻融次数的增加而增大;声发射能量释放率的峰值随冻融次数呈逐渐降低的趋势,不同冻融次数后声发射相对累积能量随相对应力水平的增加而逐渐增大,曲线的拐点逐渐右移。建立的声发射相对累积能量-应力曲线能够较好地反映再生骨料混凝土冻融后受压破坏的全过程。研究成果可为研究再生混凝土冻融损伤演化规律提供参考。

粗骨料替代率对再生混凝土性能影响研究

为研究粗骨料替代率(0,30%,50%,70%,100%)和养护龄期(3,7,14,28 d)对再生混凝土性能发展的影响,对不同替代率的再生混凝土开展了单轴抗压强度和劈裂抗拉强度试验,并利用低场核磁共振(LF-NMR)技术分析了不同条件下再生混凝土内部孔结构的演变规律。结果表明:替代率为30%时,再生混凝土各项力学性能达到最优;替代率超过50%以后,再生混凝土的力学性能开始明显下降;不同替代率再生混凝土的核磁共振横向弛豫时间T_(2)分布大体相似,均呈明显的“三峰”分布,峰面积随养护龄期的增加逐渐减小,且第一峰的峰值点有左移趋势;与替代率相比,养护龄期对横向弛豫时间T_(2)分布的影响更为显著。最后建立了基于核磁共振孔隙率与不同替代率再生混凝土的强度预测模型,与试验结果具有良好的相关性。

冻融循环下混凝土力学性能及孔隙损伤劣化研究

研究了不同水灰比(w/c=0.45和0.55)混凝土在冻融循环作用下的力学性能退化规律和微观孔隙结构损伤。采用低场核磁共振技术对冻害后的混凝土内部微观孔隙结构演变进行了表征。基于核磁共振试验结果,建立了孔隙率损伤模型,定量评估了混凝土的超声波速与力学性能的劣化规律。结果表明:0.55水灰比组混凝土的冻害程度要明显高于0.45水灰比组的混凝土冻害程度。随着冻融循环次数的增加,混凝土的相对动弹性模量、超声波波速和力学性能均呈下降趋势;劈裂抗拉强度与孔隙率损伤变量D之间呈指数函数关系,超声波波速与孔隙率损伤变量D呈线性关系。研究结果可为寒区水工混凝土结构的抗冻设计理论和耐久性寿命预测提供试验参考。

活性粉末混凝土断裂力学性能试验研究

采用应力强度因子法和能量法,对掺有聚丙烯纤维、钢纤维、混杂纤维的活性粉末混凝土(RPC)的断裂性能进行了分析,结果表明纤维的阻裂效果明显,RPC的裂缝开口位移、裂纹尖端张口位移大大提高。掺入钢纤维掺的RPC断裂韧度可提高3倍以上。以能量释放率G为基础建立的双G准则与双K准则,都可以用来判定RPC的断裂性能。

基于锈蚀随机性与非线性的水工钢闸门构件时变可靠度

结合Monte Carlo随机有限元法与钢材的非线性锈蚀模型,利用ANSYS建模,采用正常使用极限状态方程为评判标准,分析了水工钢闸门常用的H型钢的时变可靠度,得出构件时变可靠度与钢材锈蚀规律之间的内在联系,为水工闸门构件的时变可靠度计算提供一种新思路.结果表明:不论钢材是服从线性锈蚀规律还是服从非线性锈蚀规律,H型钢的可靠度指标总与锈蚀规律的形式相同.因此,可以采用简便方法进行构件可靠度指标的计算,首先计算出构件初始可靠度指标和最终可靠度指标,然后确定钢材的锈蚀规律,最后采用相应公式即可计算任一时间点的可靠度指标.