混凝土骨料二维分布的模拟和应用

通过在一个矩形截面上模拟混凝土骨料的实际分布，获得了该截面上任一点的骨料分布密度和骨料分布的统计特性。模拟结果表明，当模拟次数趋向于无穷大时，截面上任一点的骨料分布密度趋向于定值，对于不同的骨料面积百分数，骨料分布密度曲线的形状十分相似，均由上升段和水平段两部分组成。基于这些模拟结果，利用数学拟合获得了骨料分布密度的解析表达式，并被混凝土实验所初步证实。作为一个应用，本文计算了混凝土截面上各点的氯离子扩散系数。     

钢筋混凝土结构锈蚀损伤的解析解

分析了钢筋混凝土结构由于钢筋锈蚀所引发的损伤全过程。假设钢筋周围铁锈层厚相等并考虑混凝土的软化特性，提出了混凝土保护层锈蚀损伤模型，该模型将混凝土保护层的损伤全过程分为弹性变形和部分开裂两个阶段，通过建立和求解各阶段的微分方程，给出了每一时刻混凝土保护层中各点的位移和应力。基于这些解析解，获得了初裂时间、完全开裂时间和每一时刻的锈胀力。对不同的保护层厚度和锈蚀率将本文解析解与实验结果进行了比较，从而证实了本文解的有效性。最后，对计算结果进行了详细的讨论。     

混凝土断裂能尺寸效应的细观方法

本文提出了混凝土断裂能尺寸效应的细观方法。首先，根据混凝土细观结构的边界效应确定主宏观裂缝的分形维数，发现此分形维数随着离边界距离的不同而变化。为了计算这一变分形维数主宏观裂缝的长度，通过延伸分形曲线长度的定义，提出了分形长度与欧几里得长度的微分关系。其次，应用能量等价原理，将混凝土名义断裂能表示成分形断裂能、分形维数、细观结构参数和混凝土试件尺寸的函数。进一步的理论分析表明该名义断裂能的基本力学特征与混凝土宏观实验现象一致。最后，本文的理论预测与一些混凝土实验结果进行了比较，证实了该方法的有效性。     

无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法

本文讨论了无拉力半空间地基梁静力分析的线性互补解法。将地基反力作为未知函数进行近似插值，对梁和半空间地基分别进行解析求解而获得１组地基与梁之间相对竖向位移和反力的线性互补方程。利用Ｌｅｍｋｅ方法求解线性互补方程而得到梁的挠度、转角、弯矩和剪力及地基反力。计算结果表明线性解与非线性解之间的差别是相当明显的。     

无拉力Winkkler地基梁静力分析的积分方程法

本文应用积分方程法分析了无拉力Ｗｉｎｋｌｅｒ地基梁的弯曲问题。首先将地无拉力Ｗｉｎｋｅｒ地基梁的弯曲转化为一般Ｗｉｎｄｌｅｒ地基梁的弯曲，然后建立边界积分方程，利用迭代法进行求解。由于该法具有未知量少，计算简单，于实现的优点，可方便地应用到实际工程的设计和计算中。     

骨料形状对混凝土水渗透性影响的初步研究

基于流体力学的基本方程,取一元胞单元,通过人工压缩算法求解流体速度场和压力场,提出了混凝土水渗透系数预测的数值方法。数值结果表明:正方形、正八边形和圆形骨料混凝土,相对水渗透系数均随着面积百分数的增大而减小。当骨料面积百分数小于40%时,圆形骨料的相对水渗透系数最大;而当骨料面积百分数大于40%时,正方形骨料的相对水渗透系数反而大于圆形骨料的相对水渗透系数。对于椭圆形骨料混凝土,对于给定的骨料面积百分数,当夹角为0°时,相对水渗透系数随着长细比的增大而增大,但是当夹角为90°时,相对水渗透系数反而随着长细比的增大而减小。     

无拉力Winkler地基梁静力分析的积分方程法

本文应用积分方程法分析了无拉力Winkler地基梁的弯曲问题。首先将无拉力Winkler地基梁的弯曲转化为一般Winkler地基梁的弯曲,然后建立边界积分方程,利用迭代法进行求解。由于该法具有未知量少、计算简单、程序易于实现的优点,可方便地应用到实际工程的设计和计算中。     

水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散影响的试验研究

通过试验,研究了水灰比、养护龄期和表面涂料对混凝土氯离子扩散的影响。研究表明:对于给定的水灰比,混凝土氯离子扩散系数随着养护龄期的增大而不断减小;对于给定的养护龄期,混凝土氯离子扩散系数则随着水灰比的增大而增大。当水灰比为0.4至0.6、养护龄期为7 d至28 d时,丙烯酸酯、JSA聚合物和环氧树脂3种涂料均能在不同程度上提高混凝土抗氯离子侵蚀能力,但环氧树脂的效果要明显好于其余两种涂料。     

椭圆形骨料混凝土弹性模量预测的格构模型

提出了椭圆形骨料混凝土弹性模量预测的格构模型。首先通过在正方形区域中模拟椭圆形骨料分布获得混凝土细观结构;再应用格构模型将混凝土连续体等效为离散体,把格构梁分为骨料、界面和水泥石基体3类单元,并根据三相组分的面积百分数对这3类单元的比例进行修正,较准确地描述了混凝土材料的非均匀性;最后用有限单元法获得混凝土弹性模量。通过与文献中的2组试验结果比较,验证了本文数值方法的有效性。     

混凝土保护层锈胀裂缝扩展规律试验研究

基于通电加速腐蚀方法,研究了4种试件的表面开裂时间和表面裂缝宽度随时间的演化。开裂初期,表面裂缝宽度随时间缓慢增大,当裂缝宽度达到一定值后,表面裂缝宽度随时间迅速增大,最后呈稳定扩展趋势;纵向钢筋的锈蚀并不均匀,钢筋面向保护层一侧的钢筋表面锈蚀较为严重。