持续荷载与冻融循环耦合作用下纤维混凝土损伤性能研究

为了研究纤维混凝土在持续荷载与冻融循环耦合作用下的损伤性能,开展了不同压应力水平(0、0.3、0.5)作用下的纤维混凝土冻融循环试验,研究了不同应力水平作用下试件质量损失、相对动弹性模量和抗压强度损失等参数随冻融循环次数的变化规律。结合损伤力学,以超声波波速为损伤变量,分析了冻融损伤与荷载耦合作用的变化关系,并基于Weibull分布建立了冻融损伤预测模型,推导出冻融损伤与抗压强度的演化方程。结果表明,随着冻融循环次数的增加,冻融损伤程度表现出加剧上升的现象,应力水平为0.3的耦合作用能减小纤维混凝土的冻融损伤,应力水平为0.5的耦合作用会进一步加剧纤维混凝土的冻融损伤。建立的损伤预测模型具备较高的可行性,能够较精准预测不同冻融循环次数后的损伤,推导的演化方程相关性较好,能灵活实现损伤与强度之间的转化。     

硫酸盐环境下再生骨料混凝土的抗冻性能

为了探讨再生骨料混凝土在硫酸盐作用下的抗冻耐久性能,选取再生粗骨料替代率为50％、100％的两组再生混凝土和普通骨料混凝土进行硫酸盐环境中的冻融试验,以质量损失率和相对动弹性模量判别混凝土的抗冻性能.结果表明:质量损失率用于表征再生骨料混凝土的损伤劣化规律具有一定的局限性;相对动弹性模量的变化比较敏感,可以很好的表征再生骨料混凝土的损伤程度;再生骨料混凝土的抗盐冻性能明显低于普通骨料混凝土.以此为基础,建立了Weibull概率函数与冻融损伤度之间的演化方程,演化方程可以很好表述冻融循环次数与相对动弹性模量的变化规律,为后续的分析研究提供了一定借鉴.     

纤维轻骨料混凝土冻融损伤模型研究

选用钢纤维、聚丙烯纤维及混杂纤维掺入轻骨料混凝土进行抗冻性试验.对冻融循环试验结果研究,提出基于动弹性模量衰减的纤维轻骨料混凝土冻融损伤模型.比较发现模型采用直线方程与一元二次方程的分段型数学模型拟合精度高.并根据损伤理论分析掺入不同纤维对轻骨料混凝土冻融损伤速度的影响,结果说明掺人混杂纤维优于聚丙烯纤维及钢纤维.     

冻融作用后塑钢纤维轻骨料混凝土力学性能试验研究

以圆球形粉煤灰陶粒为粗骨料,对塑钢纤维(0kg/m3、3kg/m3、6kg/m3、9kg/m3)轻骨料混凝土试件进行快速冻融(0次、50次、100次、150次)试验,研究冻融后试件的抗压性能、劈裂抗拉性能、抗折性能、抗冲击性能.结果表明:冻融循环作用下,适量的塑钢纤维掺入可以明显增强轻骨料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度;提高轻骨料混凝土折压比,增强轻骨料混凝土抗裂性能;并能显著改善轻骨料混凝土的抗冲击性能.综合各项力学性能指标,冻融后轻骨料混凝土塑钢纤维最优掺量为6kg/m3.     

不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土耐久性试验研究

为探索不同冻融介质下再生骨料透水混凝土的冻融耐久性,分别以清水和3.5wt％ NaCl溶液为冻融介质,分析比较了不同冻融环境下再生骨料透水混凝土质量损失、动弹性模量、剩余抗压强度、CT扫描断面平均孔隙率随冻融循环次数的变化规律.试验结果表明,不同冻融介质作用下,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,氯盐环境下更易引起再生骨料透水混凝土的冻融破坏;再生骨料透水混凝土相对剩余抗压强度与相对动弹性模量之间具有良好的相关性,可通过测量冻融后再生骨料透水混凝土相对动弹性模量来评估其剩余抗压强度;最后基于两参数Weibull概率分布函数建立了再生骨料透水混凝土冻融损伤演化方程,可用于表征不同冻融介质作用下再生骨料透水混凝土试件的冻融损伤破坏程度.     

浮石混合骨料混凝土冻融损伤模型及剩余寿命预测

本文在对浮石轻骨料混凝土实验研究得到实验数据的基础上,对浮石轻骨料混凝土的抗冻性能做更深层次的研究,基于浮石轻骨料混凝土的质量和相对动弹性模量的变化规律,建立了浮石轻骨料混凝土的冻融损伤模型,并对浮石轻骨料混凝土的剩余寿命进行预测,通过试验研究表明浮石轻骨料混凝土的抗冻性能较好,随着浮石替代量的增加,混凝土的剩余寿命增加但抗压强度降低.     

受损轻骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀性能

运用干湿循环的实验方法研究了LC30基准轻骨料混凝土及损伤度为0～0.1、0.1 ～0.2、0.2 ～0.3的受损轻骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀的性能,以相对动弹性模量为评价指标,分析了损伤度对基准轻骨料混凝土、掺粉煤灰轻骨料混凝土及掺聚丙烯纤维轻骨料混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,并建立了以粉煤灰掺量、聚丙烯纤维掺量为指标的轻骨料衰变损伤模型.     

青藏高原地区纤维混凝土抗冻耐久性试验与损伤模型研究

为研究青藏高原环境条件下不同纤维混凝土的抗冻耐久性及冻融损伤演化规律，本研究依托西藏那曲地区某混凝土道路工程，对普通纤维混凝土(NC)、冲磨纤维混凝土(CM)以及膨胀纤维混凝土(PZ)进行了冻融循环试验和相关力学测试，在试验研究的基础上，提出了适用于高原低气压环境下的冻融损伤模型。研究结果表明，从冻融循环试验结果来看，冲磨纤维混凝土(CM)抗冻耐久性最佳，三种纤维混凝土抗冻耐久性排序为CM>NC>PZ。针对本文建立的冻融损伤模型和基于该模型的抗折强度预测方程，采用青藏高原地区某高速工程项目的高寒引气混凝土测试数据进行了验证，冻融后的抗折强度试验值与预测值变化趋势相近且基本吻合。因此，本文建立的青藏高原抗折强度冻融损伤模型是合理且可行的。     

硫酸盐干湿循环对再生骨料混凝土性能的影响

为了探讨再生骨料混凝土在硫酸盐作用下的耐久性能,选取再生粗骨料替代率为50％、100％的两组再生混凝土和普通骨料混凝土进行硫酸盐环境中的干湿循环试验.从侵蚀后混凝土表观形貌,质量、强度、超声波速经时变化规律分析混凝土的损伤特性.结果表明:再生骨料混凝土抗硫酸盐侵蚀能力小于普通骨料混凝土,且抗侵蚀能力随着再生骨料替代率的增加而降低.硫酸盐侵蚀后,混凝土质量、强度、超声波速经时变化曲线由上升段与下降段两部分组成.超声波法可以反映再生骨料混凝土侵蚀后的损伤特征.最后,建立了无量纲化超声波速与抗压强度之间的演化方程.     

纤维轻骨料混凝土抗冻性试验研究

利用浮石轻骨料、钢纤维、聚丙烯纤维及硅灰配制纤维轻骨料混凝土,研究在水中冻融作用及硫酸钠溶液中冻融作用下纤维轻骨料混凝土的抗冻耐久性能.研究表明,轻骨料混凝土在硫酸钠溶液中冻融损伤明显大于水冻环境;掺入两种纤维后,轻骨料混凝土的强度损失率降低,而掺有粉煤灰和硅灰的纤维轻骨料混凝土的强度损失率和质量损失率均显著降低.SEM照片显示,掺有硅灰的轻骨料混凝土界面过渡区厚度减小,水化反应生成大量凝胶产物并交织成网状结构,界面的粘结强度提高,使得掺有硅灰的纤维轻骨料混凝土具有均匀致密的显微结构.     

基于细观力学的耐火材料单轴拉伸微损伤模型研究

实现定量描述耐火材料非线性力学行为对于评价其损伤演化机制至关重要,因此在单轴拉伸试验的基础上,对材料细观损伤机制进行分析,并结合广义自洽模型,通过构建损伤相弹性模量关于外载荷的损失函数来表征细观损伤演化过程,建立了材料受载状态下的微损伤模型,实现了材料非线性力学行为的定量描述。同时以镁碳质耐火材料为研究对象,对材料在单轴拉伸载荷下的损伤演化过程进行了模拟。结果表明,运用此方法对耐火材料的受拉损伤过程进行表征,其结果与试验结果可以较好地吻合。     

南堡油田中低渗储层损害机理及钻井液技术对策

对南堡油田中低渗储层损害机理及钻井液技术对策进行了研究.储层岩心敏感性和水锁损害等实验评价表明,南堡油田中深层储层渗透率低、粘土含量高,属于水敏、水锁较强的中低渗储层.钻井过程的主要损害因素是钻井液滤液侵入引起的储层水敏和水锁损害.针对储层损害机理,采用强封堵、低张力、强抑制钻井液是有效保护南堡油田中低渗储层的根本措施...     

塑料土工格栅的现场破坏实验

论述塑料土工格栅现场破坏实验的必要性,以青岛颐中格栅股份有限公司生产的EGR系列塑料土工格栅为对象,进行了现场破坏实验。实验测得不同型号的塑料土工格栅在不同填料中的最高损伤因子,得到了适用于工程设计的损伤因子,并发现填料的级配是影响塑料土工格栅损伤因子的主要因素之一。     

准静态压痕作用下复合材料层合板损伤阻抗与损伤容限实验研究

参照标准实验方法,开展了复合材料层合板对准静态压痕力的损伤阻抗和损伤容限实验研究,获取了接触力、压痕深度、压头位移等实验数据,并对含静压痕损伤层合板进行了剩余压缩强度试验。研究了压痕深度-接触力与剩余压缩强度-压痕深度的变化关系,并讨论了准静态压痕过程中的损伤演变过程和层合板的压缩破坏模式。结果表明:当层合板表面出现目视勉强可见压痕时,初始损伤发生,压痕深度随接触力增大而明显增大,同时剩余压缩强度随压痕深度增加而明显降低;当达到最大接触力时,层合板失去承载能力,背面可看到大量纤维断裂。对于含静压痕损伤的层合板,压缩破坏模式为贯穿损伤区域的层合板断裂。     

弯曲荷载、化学腐蚀和碳化作用及其复合对混凝土抗冻性的影响

用快冻法研究了混凝土在单一破坏因素(single damage factor,SDF)、双重破坏因素(double damage factors,DDF)和多重破坏因素(multiple damage factors,MDF)作用下的冻融寿命。探讨了混凝土在冻融条件下的双因素寿命(double-factor service life,DFSL),多因素寿命(multiple-factor service life,MFSL)与单因素寿命(single-factor service life,SFSL)之间的关系。结果表明：混凝土在(冻融 除冰盐腐蚀)DDF作用下的冻融DFSL与冻融SFSL之间呈线性关系;在(冻融 硫酸盐腐蚀)DDF和(冻融 盐湖卤水腐蚀)DDF作用下的冻融DFSL,以及在(碳化 冻融 盐湖卤水腐蚀)MDF作用下的冻融MFSL均与冻融SFSL之间呈幂函数关系。混凝土在(弯曲荷载 冻融)DDF或(弯曲荷载 冻融 除冰盐腐蚀)MDF作用下的冻融DFSL和MFSL随着弯曲荷载比的增加而呈现指数下降的规律。     

Damage behaviour of nano-modified epoxy adhesives subject to high stress constraint

This paper presents a combined experimental and numerical study on the damage behaviour of core–shell rubber (CSR)-modified epoxy adhesives subject to high stress constraints. The test method consists of a notched axisymmetric adhesive layer loaded in tension. The stress–displacement curves of the rubber-modified adhesives have been found to exhibit a sudden reduction in stiffness after an initial linear loading region. It has been demonstrated that this corresponds to the cavitation of the rubber particles. The stress of rubber cavitation remained essentially constant at a critical hydrostatic stress of approximately 21 MPa over different rubber contents and different stress constraints. It is important to note that the rubber cavitation stress is also dependent on the size of the rubber particles, and the diameter of the rubber core is approximately 170 nm in current work. The stress constraint had negligible effect on the failure strength of the adhesive joints for the studied systems.     

基于DIC的BFRC受压损伤特性及本构模型研究

采用数字图像相关(DIC)技术对玄武岩纤维混凝土(BFRC)受压过程中试件表面应变场进行计算,分析了试件表面水平应变云图变化情况,得到了BFRC受压损伤演化规律;通过对水平应变场统计分析,利用应变场标准差统计指标定义损伤演化因子,得到不同纤维掺量下BFRC损伤演化曲线;同时,基于应变等效原理及损伤演化因子,推导出BFRC单轴受压损伤本构模型,通过对比试验与模型曲线,发现两者吻合较好,该模型在峰值应变之前可有效描述BFRC单轴受压下损伤演化过程;对比曲线发现玄武岩纤维可有效提高混凝土峰值应力及峰值应变,提高其变形能力,并具有延缓损伤作用.     

塔河油田抽油杆断裂原因分析及防治

针对塔河油田抽油杆断裂情况,从抽油杆受力、运行环境以及运营管理等方面进行分析,认为腐蚀损坏、疲劳破坏是导致抽油杆断裂的主要因素,针对性的提出了预防和治理抽油杆断裂的措施。     

Solvent exposure associated with single abasic sites alters the base sequence dependence of oxidation of guanine in DNA in GG sequence contexts

The effect of exposure of guanine in double‐stranded oligonucleotides to aqueous solvent during oxidation by one‐electron oxidants was investigated by introducing single synthetic tetrahydrofuran‐type abasic sites (Ab) either adjacent to or opposite tandem GG sequences. The selective oxidation of guanine was initiated by photoexcitation of the aromatic sensitizers riboflavin and a pyrene derivative, and by the relatively small negatively charged carbonate radical anion. The relative rates of oxidation of the 5′‐ and 3′ side G in runs of 5′???GG??? (evaluated by standard hot alkali treatment of the damaged DNA strand followed by high resolution gel electrophoresis of the cleavage fragments) are markedly affected by adjacent abasic sites either on the same or opposite strand. For example, in fully double‐stranded DNA or one with an Ab adjacent to the 5′‐G, the 5′‐G/3′‐G damage ratio is ≥4, but is inverted (<1.0) with the Ab adjacent to the 3′‐G. These striking effects of Ab are attributed to the preferential localization of the “hole” on the most solvent‐exposed guanine regardless of the size, charge, or reduction potential of the oxidizing species.     

形状记忆聚合物及其在结构损伤模拟实验中的应用

形状记忆聚合物(SMP)是一类具有“记忆”初始形状功能的高分子材料，兼具塑料和橡胶的特性。描述了其形状记忆机理，提出利用SMP的弹性模量随温度升高而降低的特性，用其制作刚度可控构件的新思路，并在模型试验中成功地进行了验证，结果表明该损伤模拟方法简单可靠，有实际应用的价值。