《建筑力学》课程教学改革的探索与实践

针对《建筑力学》课程难学、难教的现状,结合高职教育的特点和学生实际,从教学内容整合与优化、教学方法与手段改革、实践教学开展及考核方式变革等方面提出了《建筑力学》教学改革的建议。     

基于CT图像的细观混凝土孔隙缺陷研究

将混凝土看作由骨料、砂浆、界面和孔隙缺陷组成的细观非均质材料,借助计算机断层扫描(CT)技术,建立了考虑孔隙缺陷相的细观混凝土模型,对有、无孔隙缺陷情况下混凝土的受拉破坏过程及应力集中的大小与分布进行了对比分析,研究了孔隙缺陷的面积统计分布规律.结果表明:孔隙缺陷的存在会增强混凝土材料的整体非均质性和拉应力分布的非均匀性,导致明显的应力集中;孔隙缺陷面积的分布规律基本符合Lognormal概率分布规律.     

浅谈我国生态建筑的发展之路

可持续发展是21世纪的主旋律,生态建筑就是可持续发展的建筑。从发展生态建材、实施建筑绿化、改革供暖方式及既有建筑改造利用等5个方面探讨了我国生态建筑的发展之路。     

不同强度等级和尺寸混凝土自由吸水规律研究

开展湿度对混凝土力学性能影响的研究有着重要意义,但在试验中如何有效控制湿度是这类试验的关键技术。通过不同强度等级和尺寸的混凝土试件自由吸水过程中含水率随浸泡时间变化的研究,建立含水率预测模型。结果表明,混凝土自由吸水过程分为快速吸水阶段、降速吸水阶段、基本饱和阶段,吸水过程含水率随时间变化规律采用指数函数拟合较符合实际。混凝土强度等级越高,吸水速率越慢,达到饱和状态所需的时间越长,总吸水量越少,吸水系数越小。C20、C30、C40混凝土试件最大含水率分别比C50增加54.9%、48.7%、11.5%,C50混凝土的吸水系数仅为C20的52%。试件尺寸大小对其吸水特性有影响,对于混凝土立方体试件,边长越大,比表面积越小,前期含水率变化越慢,达到饱和状态所用时间越长,但最大含水率高,试验得到的吸水系数越大。     

碳纤维对混凝土力学性能的影响研究

通过试验研究了碳纤维混凝土的性能,结果显示抗压强度和劈拉强度均随纤维掺量的提高而呈先增大后减小趋势;建立了体现纤维体积掺量和水灰比影响的相对抗压强度、相对劈拉强度计算式;结合试块受压破坏形态,对碳纤维混凝土与素混凝土裂缝发生发展过程进行对比分析,从细观上探讨了碳纤维对混凝土的增强机理。     

碳纤维混凝土路面的力学性能

通过对28d龄期下碳纤维混凝土抗压强度和劈拉强度的试验研究,可知碳纤维掺量对混凝土力学性能具有较大影响.结果表明:与基准混凝土相比,小掺量时碳纤维对混凝土的改性主要表现在对强度的提高上;较大掺量(体积率大于0.3%)时碳纤维可极大提高混凝土的变形性能,改善其韧性和塑性.因此,在碳纤维混凝土的路面工程应用中应根据实际需要选择合适的掺量,从而取得较好的工程效果.     

水泥净浆、砂浆和混凝土等温干燥过程对抗压强度的影响

研究了水泥净浆、砂浆和混凝土的等温干燥过程对抗压强度的影响,从微观尺度上分析了干燥对强度的影响机理。结果表明:等温干燥对水泥基材料抗压强度影响显著;干燥后混凝土抗压强度的增长主要来自水泥净浆的强度提高,且增强效应与净浆质量分数呈对数关系;水泥净浆、砂浆、混凝土的干燥变形具有先膨胀后收缩特征,混凝土干燥过程及其变形取决于水泥净浆的干燥失水与变形;干燥后水泥净浆和砂浆孔隙率与平均孔径均显著增大,净浆孔隙率增大主要源于100nm小孔的增多,而砂浆孔隙率增大主要源于100～1 000 nm毛细孔的增多;干燥后水泥水化产物密实度提高,但骨料与水泥水化产物间粘结减弱,混凝土干燥后强度的改变是水泥水化产物密实度提高引起的强化效应和孔隙率增大、微裂纹扩展引起的劣化效应共同作用的结果。     

考虑界面过渡区非均质性的混凝土弹性模量预测

混凝土骨料与水泥浆体间界面过渡区(ITZ)厚度虽小,却表现出较强的微观结构非均质性,并对混凝土弹性模量产生显著影响。本研究充分考虑ITZ的非均质特征,由水泥浆体与其中的孔隙形成等效基体,非均质ITZ与骨料形成等效颗粒,再由等效基体与等效颗粒形成混凝土等效均质体,基于细观夹杂理论提出了一种混凝土弹性模量预测的多相夹杂模型,模型预测结果与试验结果吻合较好。定量分析还表明:界面过渡区非均质性对混凝土弹性模量影响显著,ITZ非均质程度越高,混凝土弹性模量越低;弹性模量随界面过渡区厚度、水泥浆体孔隙率的增大而逐渐降低,随骨料含量的增大而增大。     

荷载损伤对混凝土渗透性能影响试验研究

较大的荷载作用于混凝土构件会引起损伤,损伤又会导致混凝土的渗透系数发生变化,但混凝土材料渗透系数与损伤之间的定量关系还不成熟。对C20、C30、C40三个强度等级的混凝土分别施加0、30%、50%、70%、90%的峰值荷载,人为产生一定的损伤后再进行渗透试验,研究损伤对渗透系数的影响规律,探索性建立混凝土渗透系数与荷载损伤之间的定量表达式,并与以往的经验公式比较。结果表明:相同强度等级的混凝土受压时,荷载越大,造成的损伤越大,渗透系数越大;相同荷载水平下,混凝土强度等级越高,造成的损伤越小,渗透系数越小。对试验数据进行拟合,得出了荷载损伤与水渗透系数之间的指数函数关系式。