高强混凝土徐变力学实验研究

为掌握苏通大桥连续刚构桥所用C60高强混凝土的徐变性能,开展了自然环境下配筋高强混凝土的徐变力学试验.为获得徐变试验所需75t的加载力,设计并制造出95t的徐变加载装置,解决了混凝土徐变试验大吨位加载的问题.针对应变测试过程中温度变化对应变测试的影响作了深入的探讨,提出了应变计温度影响的修正方法.通过试验结果与现行桥规JTG D62-2004的比较得出:配筋高强混凝土徐变系数远小于规范取值,且在170天后徐变系数有收敛的特征.试验结果说明,实桥所用C60高强混凝土的徐变可以满足桥梁对混凝土耐久性的要求.     

高强混凝土单轴压缩声发射频率特征试验研究

为研究高强混凝土破裂前声发射信号的频率特征,对C60、C70、C80高强混凝土试件进行单轴压缩下的高、低频双通道声发射试验,得到破裂过程的力学参数和声发射参数,探求高强混凝土不同加载阶段声发射信号频率的分布特征。研究表明,三种高强混凝土在峰值应力前,高、低频通道声发射信号均集中在特定的频段内;临近峰值应力时,高、低频通道的声发射信号频率向低频段移动,同时优势频段内的频率趋于分散,这可作为预测高强混凝土破坏的前兆信息。     

高强混凝土弯压极限应变试验研究与计算

由于混凝土材料理化特性的差异,高强混凝土的弯压极限应变明显地小于普通混凝土,依据试验结果分析了高强混凝土的弯压极限应变变化规律,并给出了它的计算公式.     

高强混凝土立方强度尺寸效应的分析计算

对55组高强混凝土立方强度实测数据作了分析,并给出了计算公式.表明高强混凝土立方强度尺寸效应不同于普通混凝土.     

配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土短柱轴压性能,以混凝土强度、体积配箍率和配箍形式为变化参数设计6个试件进行轴心受压加载试验。试验结果表明,所有试件的破坏形态和荷载-轴向位移曲线相似,配螺旋箍筋的试件变形性能要优于配普通箍筋试件,配矩形螺旋箍筋的试件极限承载力随混凝土强度、体积配箍率的增加而提高。在试验基础上,采用基于叠加理论的计算方法对配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土短柱轴压承载力进行计算,给出了相关设计建议,研究结果可为配矩形螺旋箍筋型钢高强混凝土短柱的工程应用提供科学依据。     

钢纤维硅灰高强混凝土的力学行为及界面特性

本文主要研究了在静载、动载作用下,钢纤维硅灰高强混凝土的抗弯、劈拉、抗冲击与耐疲劳性能.研究了硅灰掺量对上述性能的影响规律和硅灰增强与钢纤维增强及其复合效应.实验结果充分表明,在其他条件不变时,不同数量的硅灰(SF)取代水泥,钢纤维硅灰高强混凝土的动、静力学行为均有显著提高.实验结果还充分表明,钢纤维、硅灰对高强混凝土改性的主要原因,是由于硅灰的掺入有效地产生了纤维与水泥基材、集料与水泥基材的双重界面强化效应,改善了界面结构与性状.当硅灰掺量适当时,H_v-d,I_a-d,CHAS-d曲线均趋于平直,消除了界面层与基材间的差异,从而使界面和整体裂缝源尺度变小、数量减少,纤维增强、硅灰微粒增强及其协同效应得到充分发挥.这是钢纤维硅灰高强混凝土产生优异特性的关键.     

碳纤维约束高强混凝土圆柱压弯构件非线性全过程分析

为分析塑性铰区碳纤维约束高强混凝土圆柱的抗震性能,编制了可得到荷载-位移曲线软化段的非线性全过程分析程序,保护层和箍筋约束混凝土采用Mander本构模型,碳纤维约束混凝土采用ACI 440.2R-08给出的本构关系,将程序计算结果与试验结果进行比较,两者吻合较好;利用该程序分析了轴压比、混凝土强度、碳纤维包裹长度及层数、纵筋配筋率等参数对碳纤维约束混凝土圆柱荷载-位移关系的影响规律,结果表明:当轴压比超过0.55后,柱构件的水平承载力开始降低,柱的破坏形式由延性的受拉破坏向脆性的受压破坏转变;剪跨比大于3的圆柱,碳纤维在塑性铰区包裹长度大干1.2倍柱直径时,即可达到与全柱包裹基本一致的效果;对混凝土强度为50 MPa～80 MPa的高强混凝土圆柱,以包裹3～4层碳纤维为宜;随着纵筋配筋率的增加,柱的水平极限承载力及延性均有所提高.     

高强砼的轴心抗拉强度的分析计算

对国内有关轴拉试验结果进行了分析,说明高强混凝土轴心受拉强度与普通混凝土轴心受拉强度是有差异的.并给出了计算模型.     

高强混凝土气体炮试验与高压状态方程研究

采用一级气炮加载技术和锰铜压力计测试技术, 对C100混凝土在一维应变条件下的冲击特性进行了实验测量和分析. 基于锰铜压力计测量的压力波形, 通过拉格朗日分析得到了各拉氏位置的相关物理量, 实测压力波形显示: 不同位置处的压力波形在迅速上升至峰值后均随时间逐渐衰减, 而冲击波峰值又随传播距离而衰减,于是将损伤引入状态方程, 再从这些物理量出发, 得到了多项式形式Grüneisen型状态方程中的各项系数.     

钢纤维高强混凝土材料的气体炮试验研究

采用一级气炮设备对C100钢纤维混凝土进行了高应变率冲击压缩实验,对一维应变状态下的混凝土冲击特性进行了分析.试验中采用锰铜压力计测量得到了混凝土中不同拉格朗日位置处的压力波形,利用拉格朗日分析得到了应力应变曲线,冲击波峰值随传播距离而衰减,在钢纤维混凝土中衰减较慢.分析探讨了钢纤维对混凝土的增强作用.