端部约束HFR-LWC梁极限承载力研究

将钢筋混凝土梁的特定约束简化为水平刚度和转动刚度,根据受力过程中的几何关系、物理关系和平衡关系,并考虑塑性铰长度的影响,建立了基于面力效应的钢筋混凝土梁极限承载力计算方法。对10根(3根简支、7根特定约束)混杂纤维轻骨料混凝土梁进行四点抗弯试验,分析了支座约束刚度、纤维和配筋率对轻骨料混凝土梁相对承载力的影响规律,结果表明面力效应由支承的水平刚度和转动刚度共同提供,极限抗力对支承转动刚度更为敏感,且考虑面力效应的极限承载力为忽略面力效应的1.5～5.5倍。     

高强轻骨料混凝土的应用与研究现状

对目前轻骨料混凝土应用与研究情况进行总结与分析,介绍各因素对轻骨料混凝土性能的影响以及提高强度、改善性能的措施,并对应用前景进行探讨,提出一些应用过程中有待解决和提高的问题,对发展趋势作出展望。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁挠度计算的有限元分析

采用有限单元法对碳纤维布加固的钢筋混凝土梁的受力变形进行了全过程分析，并用试验结果验证了此方法的正确性。本文的研究结果对今后碳纤维布在混凝土结构加固中的应用与设计具有一定的参考价值。     

海工混凝土结构的腐蚀与防护

阐述海工混凝土结构的腐蚀机理和影响因素，结合当前研究成果，介绍了相应的防腐蚀机理与防护方法。     

Mechanism of zonal disintegration phenomenon in enclosing rock mass around deep tunnels

In order to study the mechanism of the zonal disintegration phenomenon (ZDP), both experimental and theoretical investigations were carried out. Firstly, based on the similarity law, gypsum was chosen as equivalent material to simulate the deep rock mass, the excavation of deep tunnel was modeled by drilling a hole in the gypsum models, two circular cracked zones were measured in the model, and ZDP in the enclosing rock mass around deep tunnel was simulated in 3D gypsum model tests. Secondly, based on the elasto-plastic analysis of the stressed-strained state of the surrounding rock mass with the improved Hoek-Brown strength criterion and the bilinear constitutive model, the maximum stress zone occurred in vicinity of the elastic-plastic interface due to the excavation of the deep tunnel, rock material in maximum stress zone is in the approximate uniaxial loading state owing to the larger tangential force and smaller radial force, the mechanism of ZDP was explained, which lay in the creep instability failure of rock mass due to the development of plastic zone and transfer of the maximum stress zone within the rock mass. Thirdly, the analytical critical depth for the occurrence of ZDP was obtained, which depended on the mechanical indices and stress concentration coefficient of rock mass. Foundation item: Projects(50525825, 90815010) supported by the National Natural Science Foundation of China; Project(2009CB724608) supported by the Major state Basic Research Development Program of China     

火灾后钢管RPC柱近距离爆炸残余承载力研究

对梁-柱构件的轴向力和侧向爆炸荷载进行适当简化,提出了一种基于等效单自由度方法的近距离爆炸分析模型。首先对标准火灾和爆炸作用后的钢管活性粉末混凝土（Reactive Powder Concrete Filled Steel Tubular,简称钢管RPC）柱初始挠度进行估算,然后结合钢管混凝土统一理论给出残余承载力计算公式并对钢管RPC柱的爆炸损伤进行评估。通过大比例模型试验研究了标准火灾后钢管RPC柱的近距离爆炸残余承载力,分析受火时间和爆炸比例距离对残余承载力和破坏形态的影响。结果表明:理论计算结果与试验数据吻合较好,验证了该文计算模型的可靠性。钢管RPC柱的残余承载力损失范围为16%~67%,火灾和爆炸作用对钢管RPC柱承载力产生了不同程度的毁伤,且残余承载力对受火时间更为敏感。其中,仅受火105 min的钢管RPC柱承载力下降60%,而仅遭受爆炸作用的承载力下降16%;经历火灾作用再遭受爆炸荷载的钢管RPC柱承载力损失高达67%。对5根钢管RPC柱进行爆炸损伤评估: 1根为轻度破坏,2根为中度破坏,2根为重度破坏,表明钢管RPC柱具有良好的抗火性能和抗爆性能。     

南京玄武湖隧道大体积混凝土温度控制研究

根据胶凝材料水化热试验的数据 ,通过一定的理论假设 ,近似估算出混凝土墙体在各龄期、各部位的温差 ,并与温度实测数据进行了比较 ,证明了玄武湖隧道大体积混凝土的水化热引起内外最大温差在2 5℃以内 ,符合工程提出的要求     

考虑面力作用的HFR-LWC梁抗爆试验研究

实际工程中,面力作用会导致梁板构件的承载力提高以及破坏模式改变。为确切把握面力作用在爆炸加载全过程的变化规律及其对结构抗力的影响,该文进行了混杂纤维轻骨料混凝土（HFR-LWC）梁抗爆性能试验研究,得到爆炸荷载超压时程曲线及梁跨中位移、破坏模式等试验数据,结合端部约束刚度计算方法分析了面力作用对HFR-LWC梁抗力及破坏形态的影响规律。结果表明:试验装置可以合理模拟爆炸加载过程中梁构件的面力作用,是一套定量评估面力贡献的有效工具。面力作用能有效阻止纵向钢筋过早进入屈服状态,充分发挥混凝土的抗压性能,抑制裂缝的开展,有效减小梁的跨中位移,从而提高HFR-LWC梁的抗爆能力。     

考虑面力效应的HFR-LWC梁抗爆理论模型与试验验证

现有的抗爆设计规范通常将面力效应看作一种潜在的安全系数,而对面力作用在爆炸加载过程中的变化规律及其对结构抗力的贡献不做深入探索。该文对近距离爆炸荷载进行适当简化,并考虑面力效应的影响,建立一种基于等效单自由度(SDOF)法的梁式构件抗近距离爆炸分析模型。专门设计了一套面力加载装置,对8根考虑面力效应的混杂纤维轻骨料混凝土(HFR-LWC)梁进行抗爆试验研究,得到爆炸荷载超压时程曲线及梁的跨中位移、破坏模式等试验数据,分析了支承约束刚度、比例爆距及配筋率等对HFR-LWC梁抗爆能力和破坏形态的影响,进一步检验理论模型的可靠性。结果表明:改进SDOF模型的计算结果与试验数据吻合良好,为定量评估面力贡献和预测考虑面力效应的HFR-LWC梁爆炸动力反应提供一种有效手段。面力效应能显著提高HFR-LWC梁的抗爆性能,忽略其作用会严重低估结构的抗爆承载力。     

中低加载速率下BFRP筋-混凝土粘结性能研究

BFRP(basalt fiber reinforced polymer)筋是一种取代钢筋用于土木工程领域的新型纤维复合材料,中低加载速率下BFRP筋-混凝土粘结性能是保证其协同作用承受动荷载的重要前提。该文根据正交试验方法设计了16组粘结试件,利用MTS试验系统对不同加载速率(0.005 mm/s~5 mm/s)下的BFRP筋-混凝土试件进行了中心拉拔试验,研究了加载速率、混凝土强度及BFRP筋直径等因素对粘结性能的影响。在现有粘结强度计算模型的基础上,对粘结特征参数进行了修正,提出了中低加载速率下的BFRP筋-混凝土动态粘结强度计算公式,进一步建立了BFRP筋-混凝土粘结滑移本构关系模型。结果表明:BFRP筋-混凝土粘结试件主要发生拔出破坏与劈裂破坏,粘结滑移过程可分为滑移段、下降段和残余段;粘结强度随加载速率和混凝土强度的增大而增大,而随纤维筋直径的增大却显著减小;理论计算结果与试验结果吻合良好,为预测中低加载速率下BFRP筋-混凝土粘结性能提供了一种有效手段。