基于人工智能方法的混凝土动态力学特性分析研究

传统的分析方法研究混凝土的动态力学特性有其局限性,尝试从智能方法入手,运用神经网络和专家系统,从混凝土动态强度和破坏形态两个方面分析,建立混凝土动态力学特性分析集成系统,为混凝土的动态力学特性研究提供一条新的研究方法。从混凝土动态强度的影响因素分析,根据已有的试验数据,通过不同神经网络方法分别预测了混凝土的动态强度,对比分析了各个预测模型的特点,通过编制人机交互式界面,实现了混凝土动态力学特性智能集成系统的应用。     

冲击荷载作用下沙漠砂混凝土动态抗折性能研究

为了研究沙漠砂混凝土动态力学性能,利用落锤冲击试验机进行了沙漠砂混凝土动态抗折性能试验,分析沙漠砂替代率对沙漠砂混凝土动态抗折强度影响。研究表明：沙漠砂混凝土具有明显率相关性,沙漠砂混凝土动态抗折性能随沙漠砂替代率增加呈现先增大后减小趋势。沙漠砂替代率40%时,沙漠砂混凝土动态抗折强度最大。     

考虑应变速率影响的混凝土动态特性的研究

在地震荷载的作用下,不同的建筑物或者建筑物不同的部位,在不同的瞬时其应变率的变化各不相同,而GB 50010—2002《混凝土设计规范》仅给出了混凝土静态荷载下的强度和本构关系。因此,混凝土本构模型的动力研究是一个十分有意义的课题。结合以往对混凝土动态特性研究,综述了混凝土材料动态力学性能的研究现状,分析了混凝土材料速率敏感性机理,对混凝土在单轴应力状态下的动态强度和本构关系做出进一步深入探讨,指出混凝土本构关系研究中所存在的问题,提出主要的研究方向,为进一步的研究提供参考。     

湿筛二级配大坝混凝土双轴动态受压特性试验

研究湿筛混凝土在双轴动态受压荷载作用下的动态力学特性,建立湿筛混凝土双轴动态受压强度准则。利用大型液压伺服静、动态三轴试验设备,对150 mm×150 mm×150 mm湿筛二级配大坝混凝土立方体试件进行等比例双轴动态受压加载试验,应变速率为10~(-5)~10~(-2) s~(-1)。湿筛混凝土双轴动态受压强度及动态弹性模量随应变速率的增大而提高,湿筛混凝土双轴受压强度的动态增长幅度与水工大骨料混凝土相当,均高于相同条件下的普通混凝土。通过对试验数据的拟合,得到湿筛混凝土双轴动态强度准则,为大体积混凝土结构进行非线性分析、探索动态强度机理提供数据支持和依据。     

三级配混凝土静动态弯拉强度尺寸效应试验研究

对三级配混凝土静动态弯拉强度的尺寸效应进行了试验研究,介绍了采用液压伺服加载系统和简支梁三分点加荷法的试验过程,试验结果表明:三级配混凝土动态弯拉强度均比静态强度高,具有明显的强度尺寸效应,且大尺寸三级配混凝土均比小尺寸三级配混凝土的弯拉强度提高率低。     

再生混凝土研究现状及展望

主要介绍了再生混凝土的定义及研究意义,并详细阐述了再生混凝土的发展动态。     

混凝土结构耐久性问题的研究现状

介绍了混凝土结构耐久性的含义,分析了混凝土结构耐久性问题的重要性,详细阐述了混凝土结构耐久性研究的国外和国内动态,以促进混凝土结构耐久性问题的研究,从而延长建筑物的使用寿命。     

珊瑚骨料混凝土动态压缩性能的试验研究

为探究珊瑚骨料混凝土在冲击荷载下的动态力学响应,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,建立了珊瑚骨料混凝土的动态应力-应变关系曲线,讨论了以珊瑚礁、砂为粗细骨料的混凝土动态强度增长因子、能耗密度、破损形态与应变率的关系,并与同强度等级的普通砂石混凝土进行对比分析.结果表明:珊瑚骨料混凝土的动态强度增长因子对应变率表现出更强的敏感性;2类混凝土的动态强度增长因子与应变率均呈对数函数关系,能耗密度与应变率呈线性关系;相同应变率条件下,珊瑚骨料混凝土由于骨料自身强度低、结构疏松且多内孔隙而使其能量吸收能力更强,表现出更好的抗冲击性能,但破碎程度稍大于普通砂石混凝土.     

玄武岩纤维增强地聚合物混凝土劈拉试验研究

为研究玄武岩纤维对地聚合物混凝土劈拉强度的增强效应,对地聚合物混凝土(geopolymer concrete, GPC)和玄武岩纤维增强地聚合物混凝土(basalt fiber reinforced geopolymer concrete, BFRGPC)进行了静态和动态劈拉试验,动态试验的应变率为2～17 s^-1。结果表明,玄武岩纤维对地聚合物混凝土的劈拉强度提升有限,GPC和BFRGPC的静态和动态劈拉强度相差不大,2种材料在劈拉荷载作用下均表现出脆性破坏特征,抗拉性能较差。在动荷载下,GPC和BFRGPC的劈拉强度均存在应变率效应,相似的应变率下,GPC和BFRGPC的动态强度增强因子(dynamic increase factor, DIF)差异不明显。     

考虑不同强度钢材动态本构模型差异的钢管混凝土侧向抗冲击性能有限元分析

材料高强化是现代建筑结构的趋势,而采用普通结构钢的动态本构模型直接推演高强钢管混凝土构件的动态力学性能将会带来较大的偏差。为此,讨论了不同强度结构钢的应变率效应及其动态本构模型,并在有限元模型验证的基础上进行圆形与方形截面钢管混凝土侧向抗冲击性能的有限元分析,考察钢材强度与动态本构模型差异的影响。研究表明,随着钢材强度的提高,钢管混凝土的侧向抗冲击性能增强,但与采用不同强度等级钢材的实际动态本构模型相比,采用普通强度钢材模型直接推演分析高强钢管混凝土构件的动态力学响应,会高估钢管混凝土构件的冲击力平台值而低估其跨中位移,即高估钢管混凝土构件的抗冲击性能,且这一高估现象亦会随着钢材强度与冲击能的增大而更加显著。对于受撞后果为中等及高危程度的钢管混凝土构件,需进行精细化有限元分析评估其抗冲击性能。     

高强混凝土巴西圆盘动态劈裂试验

以圆形紫铜片作为波形整形器,利用直径100 mm的霍普金森压杆装置,研究了不同弹速冲击下高强混凝土平台巴西圆盘试件的动态拉伸强度,得到了高强混凝土在冲击作用下的劈裂强度、破坏模式和应力时程曲线。试验结果表明:随着冲击应变率的提高,高强混凝土试件的动态劈裂强度和破坏程度不断增大,具有显著的应变率敏感性。高速冲击荷载下的混凝土断面区较为光滑,裂缝直接穿过石子导致试样断裂。     

基于支持向量机的混凝土双轴动态强度预测

介绍了基于支持向量机的混凝土双轴动态强度预测方法,并且利用MATLAB软件编写了相应的支持向量机程序,建立了混凝土双轴动态强度预测模型,与已经普遍应用的神经网络方法进行对比,结果表明支持向量机的方法可以更好地预测混凝土双轴动态强度,且方便可行。     

混凝土施工质量控制和质量缺陷处理措施

在研究混凝土强度影响因素的基础上,对混凝土的原材料选择、配合比设计和施工技术进行了详细的分析,并提出工程质量控制措施及出现质量缺陷后的处理方法,从而保证混凝土施工质量。     

动载作用下级配钢纤维RPC中钢纤维的协同效应

采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)对直径70 mm的圆柱体试件的动态拉伸性能进行了研究,得到了不同应变率下的混凝土劈裂拉伸强度和拉伸应力-时间曲线。发现钢纤维种类对钢纤维RPC的动态拉伸强度和韧性有很大的影响,将不同尺寸的钢纤维级配掺入基体混凝土中可以使基体混凝土在高强的同时还具有较好的韧性,钢纤维具有协同效应。     

实体混凝土强度评价

详细介绍了混凝土抗压强度标准值、混凝土轴心抗压强度设计值及结构实体混凝土抗压强度值,分析了它们的区别,对实体混凝土强度进行了评价,以帮助人们更好地认识混凝土设计强度、实体强度及它们之间的关系。     

人工砂与人工砂混凝土的研究现状

论述了国内外人工砂的研究及生产现状、人工砂混凝土研究现状。在混凝土的工作性、强度、弹性模量、干缩性能、抗渗性、抗冻性等方面详细阐述了人工砂对混凝土物理机械性能的影响。探讨了人工砂混凝土研究中存在的主要问题 ,对机制砂的研究和应用提出了若干建议     

冲击荷载下3种典型纤维混凝土的动态力学性能研究

为研究玻璃纤维、钢纤维、聚丙烯纤维对纤维增强混凝土动态力学性能的影响，采用Hopkinson压杆，对不同纤维类型、纤维质量掺量和打击气压下50 mm×25 mm的混凝土试件进行动态压缩试验，对比其与普通混凝土在冲击荷载作用下动态力学性能的区别，得到各类纤维混凝土试件在不同打击气压下的动态压缩强度及应力-应变全过程曲线。结果表明，掺入适量纤维可提高混凝土的抗冲击性能，对混凝土的强度、塑性、能量耗散情况均有一定程度的改善，其中效果最好的是掺1.5%钢纤维的纤维混凝土，各项性能均明显优于普通混凝土。     

双向应力下碾压混凝土动态力学性能

对含层面碾压混凝土试块进行了不同加载速率下的双轴压和双轴拉压试验,系统研究了加载速率对碾压混凝土强度及变形特性的影响.结果表明:在层面处理良好的情形下,碾压混凝土的拉压强度随加载速率以及侧向压力的变化规律,与常态混凝土动态拉压试验及双轴试验的变化规律有一定的相似性.根据试验结果建立了针对不同应力状态下碾压混凝土的动态强度准则,为评价爆炸及地震等动荷载作用下碾压混凝土工程结构的响应提供了参考.     

预制与后浇混凝土粘结后的动态劈拉性能

为研究预制与后浇混凝土粘结后混凝土试件的动态劈拉性能,采用74变截面分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,在不同应变率下,对粘结面粗糙度类型不同的试件进行了动态劈拉试验.结果表明:预制与后浇混凝土的动态劈拉强度和动态增大系数均表现出较强的应变率效应;预制与后浇混凝土的动态劈拉应力-应变曲线可分为弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段;混凝土试块出现了径向劈裂、径向与粘结面均劈裂这2种主要破坏形态;试件粘结面粗糙度越大,其动态劈拉应力-应变曲线中屈服台阶越明显,其动态劈拉强度也越大,表现出明显的延性特征.     

混凝土强度检测问题探讨

简述了混凝土强度检测的重要性,从同条件养护试件、标准养护试件、验收问题等方面探讨了混凝土试件强度检测,详细地介绍了混凝土实体强度检测的回弹法和钻芯法,以完善混凝土强度检测技术。