混凝土受压性能的非均质细观数值模拟

将混凝土看作是由骨料、砂浆及它们之间的界面组成的三相复合材料,在细观层次上建立了非均质混凝土棱柱体试件的随机骨料模型,分别赋予细观单元弹脆性损伤本构关系或弹塑性本构关系,研究了采用不同本构关系的混凝土棱柱体试件在单轴压缩荷载作用下的细观损伤演化过程,获得了相应的混凝土单轴受压宏观应力-应变曲线,并将计算结果与试验结果做了比较.结果表明:混凝土试件的破坏是由于细观损伤的积累导致的;非均质模型计算所得的宏观应力-应变曲线上升段与试验结果吻合相对较好,弹塑性本构模型计算所得的曲线下降段比弹脆性模型更接近于试验曲线.     

水泥固化煤化工废水污染土的应力——应变特性及孔隙结构研究

采用室内试验的方法探究在水泥为固化剂、腐殖酸为污染源下,通过单轴、三轴、压汞试验对水泥固化煤化工废水污染土的应力-应变特性及孔隙结构进行研究。试验结果表明:固化煤化工废水污染土在不同污染物掺量下应力-应变曲线的变化规律基本一致,大体可分为三个阶段:弹性变形阶段、塑性屈服阶段、破坏阶段,并分析围压对固化煤化工废水污染土体应力-应变特性的影响规律;水泥固化污染土经不同冻融循环次数,试样的应力-应变曲线变化规律大致相近,呈应变软化型,且试样均呈现脆性破坏;水泥固化煤化工污染土随着水泥掺量增加,试样的孔隙减少,内部结构变密实,力学性能增强。     

重组竹顺纹力学性能的代表性体积单位模型

重组竹的宏观力学性能与其微观组成材料性能息息相关，重组竹微观力学仿真模型是研究重组竹宏观力学性能的重要手段。通过重组竹顺纹拉压试验，得到重组竹的力学性能；利用电子显微镜拍摄单个纤维的微观形貌，计算出单个纤维的底面积；使用体式显微镜观察试件中纤维个数，从而计算纤维所占重组竹的体积比；根据混合定律计算纤维与基体的材料参数。采用微观力学理论建立纤维均匀分布和随机分布的重组竹代表性体积单位(RVE)模型，并探究不同纤维与基体组分材料参数、纤维体积比对代表性体积单元力学性能的影响。研究结果表明：重组竹RVE模型顺纹抗拉应力-应变曲线与试验结果比较吻合，顺纹抗压应力-应变曲线与试验结果有些差异，纤维体积分数、纤维弹性模量对顺纹弹性模量影响较大，纤维排列方式、基体弹性模量对顺纹弹性模量影响较小。     

水泥混凝土轴心受压应变的分布曲线

对3组共9个水泥混凝土棱柱体试件(150mm×150mm×300mm)进行逐级加载试验,研究水泥混凝土棱柱体试件轴心受压时接近试验机压头位置以及其他各截面纵向应变的分布状况,得到不同荷载作用下的各截面应变分布曲线.分析水泥混凝土棱柱体试件不同位置在荷载逐渐加大情况下的应变分布规律,进而得到应变分布曲线方程.     

C45细石混凝土力学性能的试验研究

为了研究钢筋混凝土异形柱框架在8度地震区的受力变形性能,通过对C45细石混凝土27块立方体抗压强度试块、15块棱柱体抗压强度试块、6块弹性模量试块以及2块应力-应变全曲线试块的试验,分析了立方体强度、棱柱体抗压强度的分布规律,探讨了它们之间的关系;研究了弹性模量与混凝土强度之间的关系和混凝土的应力-应变关系;得出了以下结论:C45细石混凝土的棱柱体抗压强度与立方体抗压强度的比值为0.68;与混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)的理论计算值相比,其弹性模量试验值较大,而应力-应变关系曲线的峰值点应变以及极限压应变较小。最后,提出了C45细石混凝土弹性模量和简化三直线混凝土应力-应变关系曲线的计算公式。     

新型混凝土横孔空心砌块砌体受压性能研究

针对混凝土竖孔空心砌块存在的热、渗、裂等问题,提出并研究了一种混凝土横孔空心砌块.通过对9组（共54个）这种混凝土横孔砌块砌体的受压性能试验研究,了解了这种新型横孔砌块砌体的变形特征及破坏机理.基于试验结果并参考现行国家规范,提出了这种新型横孔砌块砌体的抗压强度计算方法.通过引入砌体对数型应力应变关系模型,得到了这种新型横孔砌块受压应力应变计算公式和弹性模量计算方法,对比结果表明,弹性模量计算值与试验值吻合良好.本文工作解决了新型横孔砌块抗压强度设计问题,为单轴受压下新型横孔砌块的内力分析和有限元分析提供了重要依据.     

灌孔混凝土砌块砌体受压性能研究

通过对灌孔混凝土砌块砌体中混凝土芯柱三向受压应力状态进行分析,提出了适用于灌孔混凝土受压弹性模量的计算方法.同时,基于大量的试验结果,提出了适用于灌孔混凝土砌块砌体的泊松比、峰值应变、极限应变等参数,并引入到Domingo J.Carreira等提出的混凝土本构模型中,得出了适用于灌孔混凝土砌块砌体受压的应力-应变全曲线公式.对比结果表明,计算值与试验结果吻合良好,可供灌孔混凝土砌块砌体结构设计和研究参考.     

公路水泥混凝土的粘弹性特征研究

为研究适用于公路路面的水泥混凝土材料粘弹性特征,通过室内制备道路水泥混凝土试件,采用控制位移法进行一次加载、循环加载试验,分别测试了C30水泥混凝土试件分别在0.1、0.3、0.5 mm·min~(-13)种加载速率下的σ-ε曲线。通过对3种加载速率下的σ-ε曲线变化规律并采用割线模量E_s表征水泥混凝土的粘弹性。研究结果表明:水泥混凝土试件σ≤0.8σ_(max)时,σ-ε曲线近似线性增长,该范围可认为是水泥混凝土的弹性工作阶段;当σ≥0.8σ_(max)时,试件出现出较大的粘性变形特征,当应力超出屈服应力后发生脆性破坏。加载速率的不同会影响σ-ε曲线的弹性模量E_c和最大破坏应力σ_(max);E_c随着加载速率的增大而减小,σ_(max)随着加载速率v的增大而增大。     

砖砌体偏心受压构件的强度分析

本文根据大量的试验资料和通过理论分析,推导出新的砖砌体偏心受压构件强度的计算公式.按该公式的计算值不仅与试验结果很接近,其重要的特点是使得应力～应变曲线、弹性模量、纵向弯曲系数和构件的强度四者之间从理论上形成一个整体,改进并完善了中国现行砖石结构设计规范中有关参数的取值.     

皮蛋抗压试验及弹性模量和泊松比的测定

针对皮蛋外形为非标准椭球,难以采用定义方法求其弹性模量的问题,采用美国ASABE提出的弹性模量(E)求解方法和泊松比(μ)测定方法,阐述皮蛋的球度、外观尺寸、曲率半径等基本物理量的求解和系数λ与cosα的数学关系计算原理,利用TMS-PRO食品物性分析仪和小位移传感器为主要测量仪器分别对皮蛋横向和纵向进行压缩试验,获得其不同方向的应力应变曲线,分析计算得出皮蛋抗载弹性模量:中间受压为3.204 MPa,两端受压为3.666 MPa;泊松比:中间受压为0.155 4,两端受压为0.383 0。