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針對不同界面連接形式的FRP板與混凝土進行單剪試驗,重點研究破壞形式、極限承載力及破壞機理等內(nèi)容,研究表明:布置單向剪力連接件時,增加連接件數(shù)量、減小連接件間距可以提高界面抗剪承載力,也可改善構(gòu)件性階段整體剛度;提出的雙向格柵剪力連接件可明顯提高界面整體抗剪承載力,并可增強性階段構(gòu)件整體剛度。
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對5種強度等級(不同水泥用量和水灰比)、2種養(yǎng)護方式、2種濕度環(huán)境共69個混凝土棱柱體試件進行了長達589d的收縮試驗,收集了588個混凝土收縮試驗數(shù)據(jù),通過歸一擬合,獲得了各因素對混凝土收縮的影響系數(shù)公式.基于各因素對混凝土收縮的影響系數(shù)公式和試驗數(shù)據(jù),提出了適用于相對濕度為10%~,溫度為5~80℃,試件理論厚度為10~500mm,濕養(yǎng)時間為1~500d,水泥用量為190~500kg/m3,水灰比(質(zhì)量比)為0.35~0.70的多系數(shù)混凝土收縮模型,該模型計算值與收縮試驗數(shù)據(jù)吻合較好.

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從材料層次分析了疲勞載荷與碳化作用對混凝土的耦合效應(yīng).疲勞載荷對混凝土碳化的影響可歸結(jié)為它對混凝土CO2擴散系數(shù)的影響,疲勞動載荷會導致混凝土裂紋間隙因子減小,從而使混凝土CO2氣擴散系數(shù)隨其疲勞損傷程度增加而增大.根據(jù)混凝土承受的疲勞載荷和大氣環(huán)境,建立了疲勞載荷與大氣環(huán)境復(fù)合作用下的混凝土碳化壽命預(yù)測模型.計算結(jié)果表明:疲勞載荷對混凝土損傷程度越大,其服役壽命降低就越顯著;混凝土抗疲勞載荷能力越強,且運營過程中承受的疲勞載荷應(yīng)力水平越小,其服役壽命就越大.
先采用數(shù)值模型得到水泥漿體的模擬微觀結(jié)構(gòu),然后將其離散化為像素.根據(jù)該離散化微觀結(jié)構(gòu)建立具有擴散性能的格構(gòu)單元組成的三維格構(gòu)網(wǎng)絡(luò),求解固定離子濃度邊界條件下通過水泥漿體的離子流量和內(nèi)部離子濃度分布,并預(yù)測材料的擴散系數(shù).在求解離子濃度分布的過程中,比較了差分法和共軛梯度法的優(yōu)缺點,發(fā)現(xiàn)采用共軛梯度法更快捷.后用穩(wěn)態(tài)氯離子擴散試驗驗證了該模擬方法的可靠性,并預(yù)測了水泥漿體的氯離子有效擴散系數(shù)隨水膠比和養(yǎng)護齡期的變化關(guān)系.
利用X射線衍射儀(XRD)、環(huán)境掃描電鏡(SEM)、紅外分析(IR)等微觀測試手段,對3種有機大分子(萘系、脂肪族系、聚羧酸系)作用下的3CaO.SiO2(C3S)單礦水化過程進行了研究,分析了有機大分子對C3S單礦水化的影響,探討了有機大分子與水泥漿體的化學反應(yīng)作用.結(jié)果表明:有機大分子的摻入改變了C3S單礦的水化歷程,促進了C3S的后期水化,同時使得纖維狀的C-S-H凝膠生長更完整,水泥顆粒間的空隙變小,但并未發(fā)現(xiàn)新的水化產(chǎn)物生成.