基于微观结构特征混凝土动态抗拉强度提高机理及其统一模型

混凝土动态抗拉强度提高机理是混凝土动态力学特性研究的难点和热点。影响混凝土动态强度的因素很多，主要包括混凝土静态强度、粗骨料、水灰比、养护条件、湿度条件、龄期、温度、尺寸效应、试验手段和加载方式等。学者们试图从能量耗散、混凝土中自由水粘性、惯性力以及试验方法等方面进行机理性解释，研究尺度从宏观到细观。混凝土微观结构特征研究成果斐然，包括孔隙结构特征分类及分布模型、孔隙结构特征对强度的影响、微观结构特征的影响因素、自由水对混凝土的影响。通过总结和分析研究混凝土材料静动态强度及其微观结构特征的主要研究成果，从微观角度研究了混凝土动态抗拉强度提高机理。研究表明基于微观结构特征研究混凝土动态抗拉强度提高机理是可行的，并建立了能够解释水灰比、养护条件、龄期、含水量以及不同加载速率等因素影响混凝土动态抗拉强度微观结构机理统一模型。模型使混凝土动态抗拉强度形成得到了统一，即由固体材料效应（干强度+率效应）、自由水效应（毛细吸力+Stefan效应）以及惯性效应三部分组成，各部分在不同应变率阶段影响程度不同。     

混凝土动态弯拉试验技术与数据处理方法

基于对大坝混凝土亟需进行动态弯拉试验，本文对混凝土动态弯拉试验技术与数据处理方法进行了研究。参照水工混凝土试验规程（DL/T 5150-2001）中的静载弯拉试验，采用简支梁三分点加荷法，自行设计出适应往复拉压加载的系列装置（湿筛、三级配和四级配混凝土试件），能够实现多种类型荷载（如冲击、三角波、正弦波以及任意波形）的施加。通过反复试验得出了合理的试件安装、荷载施加、数据采集和处理方法，形成了规范的动态弯拉试验操作步骤。研究成果为后续的混凝土动态弯拉系列试验研究打下了基础。     

小湾拱坝湿筛混凝土动态弯拉力学特性试验研究

结合小湾拱坝，试验研究了湿筛混凝土动态弯拉力学特性。试验采用MTS322动静万能试验机和简支梁三分点加荷法。静载试验加载速率为250N/s。动载试验考虑了不同初始静载（0%、40%、80%、90%）和不同动态加载方式（冲击和变幅三角波）。40%、80%和90%初始静载分别取18.6kN、37.2kN和41.8kN，以静载速率加载至初始静载值，再施加动态荷载。冲击波形加载速率是250kN/s。变幅三角波形加载频率是1Hz，每个加载台阶含三个周期，相邻加载台阶差值是20kN。湿筛混凝土试验结果表明：(1)初始静载对混凝土动态极限弯拉强度影响很大；(2)合适比例的初始静载对混凝土动态极限弯拉强度有利，本文试验发现80%初始静载时动态弯拉强度提高最大，冲击试验DIF高达1.49；(3)同静载相比，冲击加载时混凝土动态极限弯拉强度提高，弯拉极限拉伸值略小，弹性模量提高不多，纯弯区正截面中和轴位置没有变化；(4)往复加载对混凝土存在低周疲劳的不利影响。对比分析表明，三级配混凝土与其湿筛混凝土动态弯拉力学特性，定性规律相似，但定量结果尚得不出来，进行高拱坝抗震设计时，应采用全级配混凝土动态试验结果。     

2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情检验和分析

为对2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情进行检验和分析,本文提出了一个基于损伤力学对高混凝土坝地震损伤破坏过程分析的新方法,可计入残余变形但避免损伤—塑性耦合。由于汶川地震中未能取得坝址的地震动输入记录,为此,采用随机有限断层法,通过邻近台站的加速度记录,对汶川地震中断层破裂模型参数进行校准后,重建了汶川地震中沙牌拱坝坝址的地震动输入加速度时程。为上述计算研发了高性能并行计算程序,在"天河一号"超级计算机上进行了高效运算,并对都经受过强震的沙牌拱坝和美国帕柯依玛拱坝的震情进行了对比分析。计算结果表明,所建议的方法能可靠应用于混凝土坝的地震损伤破坏过程的分析。     

南通九圩港闸混凝土碳化性能与耐久性评估

1缘由 钢筋混凝土结构在自然环境、使用环境和材料内部因素的作用下,随着服役时间的增加,结构性能会逐步退化,从而使承载能力下降,影响结构安全和正常使用功能,缩短结构的使用寿命,这些都属于混凝土结构的耐久性问题。其中,钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性损失的最主要因素,而在一般大气环境中,     

小湾拱坝三级配混凝土动态弯拉力学特性试验研究

结合小湾拱坝，试验研究了三级配混凝土动态弯拉力学特性。试验采用液压伺服加载系统和简支梁三分点加荷法。进行了21个试件试验，尺寸是300mm×300mm×1100mm。静载试验，加载速率为250N/s。动载试验，考虑了不同初始静载（0%、40%、80%）和不同动态加载方式（冲击和变幅三角波）。80%和40%初始静载分别取80kN、40kN，以静载速率加载至初始静载值，再施加动态荷载。冲击波形加载速率是600kN/s。变幅三角波形加载频率是1Hz,每个加载台阶含三个周期，相邻加载台阶差值是40kN。试验结果表明：(1)初始静载对混凝土动态极限弯拉强度影响很大；(2)合适比例的初始静载，对混凝土动态极限弯拉强度有利，本文试验发现80%初始静载时动态弯拉强度提高最大，冲击试验DIF高达1.37；(3)同静载相比，冲击加载时混凝土动态极限弯拉强度提高，弯拉极限拉伸值变小，弹性模量提高不多，纯弯区正截面中和轴位置基本不变；(4)往复加载对混凝土存在低周疲劳的不利影响。研究成果为小湾高拱坝抗震安全评价提供了有效的依据。     

基于微观结构特征的混凝土动态抗拉强度提高机理及其统一模型

通过总结和分析混凝土材料静动态强度及其微观结构特征的主要研究成果,从微观角度研究了混凝土动态抗拉强度提高机理。研究表明,基于微观结构特征研究混凝土动态抗拉强度提高机理是可行的,并建立了能够解释水灰比、养护条件、龄期、含水量以及不同加载速率等因素影响混凝土动态抗拉强度微观结构机理的统一模型。模型使混凝土动态抗拉强度形成得到了统一,即由固体材料效应、自由水效应以及惯性效应三部分组成,各部分在不同应变率阶段影响程度不同。     

小湾拱坝三级配混凝土动态弯拉力学特性试验研究

对小湾拱坝工程三级配混凝土动态弯拉力学特性进行了试验研究。试验采用液压伺服加载系统和简支梁三分点加荷法,共进行了21个试件试验,尺寸是300mm×300mm×1100mm。静载试验时,加载速率为250N/s。动载试验时,考虑了不同初始静载(0%、40%、80%)和不同动态加载方式(冲击和变幅三角波)。试验结果表明,初始静载对混凝土动态极限弯拉强度影响很大;合适比例的初始静载,对混凝土动态极限弯拉强度有利;同静载相比,冲击加载时混凝土动态极限弯拉强度提高,弯拉极限拉伸值变小,纯弯区正截面中和轴位置基本不变;     

小湾拱坝湿筛混凝土动态弯拉力学特性试验研究

结合小湾拱坝,试验研究了湿筛混凝土动态弯拉力学特性。试验采用MTS322动静万能试验机和简支梁三分点加荷法。静载试验加载速率为250N/s。动载试验考虑了不同初始静载(0%、40%、80%、90%)和不同动态加载方式(冲击和变幅三角波)。40%、80%和90%初始静载分别取18.6kN、37.2kN和41.8kN,以静载速率加载至初始静载值,再施加动态荷载。冲击波形加载速率是250kN/s。变幅三角波形加载频率是1Hz,每个加载台阶含3个周期,相邻加载台阶差值是20kN。湿筛混凝土试验结果表明:(1)初始静载对混凝土动态极限弯拉强度影响很大;(2)合适比例的初始静载对混凝土动态极限弯拉强度有利,80%初始静载时动态弯拉强度提高最大,冲击试验DIF高达1.49;(3)同静载相比,冲击加载时混凝土动态极限弯拉强度提高,弯拉极限拉伸值略小,弹性模量提高不多,纯弯区正截面中和轴位置没有变化;(4)往复加载对混凝土存在低周疲劳的不利影响。对比分析表明,三级配混凝土与其湿筛混凝土动态弯拉力学特性,定性规律相似,但定量结果尚得不出来,进行高拱坝抗震设计时,应采用全级配混凝土动态试验结果。     

混凝土动态弯拉试验技术与数据处理方法

对混凝土动态弯拉试验技术与数据处理方法进行了研究。参照水工混凝土试验规程(DL/T 51502001)中的静载弯拉试验。采用简支梁三分点加荷法,自行设计出适应往复拉压加载的系列装置(湿筛、三级配和四级配混凝土试件),能够实现多种类型荷载(如冲击、三角波、正弦波以及任意波形)的施加。通过反复试验得出了合理的试件安装、荷载施加、数据采集和处理方法,形成了规范的动态弯拉试验操作步骤。研究成果为后续的混凝土动态弯拉系列试验研究打下了基础。最后给出了试验实例。