3D打印结构加强混凝土短柱抗压力学性能研究

以韧性树脂为材料,采用光固化3D打印技术,制作由若干纵筋和环向箍筋组成的3D打印结构网架,用于加强混凝土材料。混凝土试件为直径100mm,高200mm的圆柱,由M2.5水泥砂浆为基体,配筋率体积比为2.17%。另制作相同尺寸的无加筋素混凝土试件作对比试验。单轴压缩试验结果表明,与素混凝土试件相比,3D打印结构加强混凝土试件的抗压强度提高了53.28%,峰值应变提高了70.22%,极限应变提高了164.66%,峰前吸收能量值提高了134.21%。3D打印结构加强混凝土试件破坏后强度下降比素混凝土试件更缓慢,在破坏形态上,加强后的试件裂纹更窄。本文论证了3D打印结构加强混凝土在工程中应用的可行性。     

三维椭球形缺陷启裂载荷随倾角和压缩度变化的规律

本文基于扩展有限元法模拟不同尺寸和倾角三维椭球形缺陷的启裂行为,随后引入压缩度描述缺陷扁平程度,最后讨论缺陷倾角和压缩度对其启裂载荷的影响。结果表明：当缺陷形状呈扁椭球形时,随倾角(缺陷倾向与力方向的夹角)增加,启裂载荷先减小后增加。当缺陷形状呈近球形时,启裂载荷随倾角增加变化轻微。当缺陷倾角为0°时,其启裂载荷随压缩度增加先减小后增加。当倾角为15°,30°,45°,60°和75°时,启裂载荷随压缩度增加而减小。     

冷却方式对高温状态花岗岩裂隙分布特点的影响

火灾后地铁隧道围岩发生破坏,特别是在消防射水冷却后其性能劣化更为显著。为了深入研究冷却方式对高温状态岩石裂隙分布特点的影响,本文首先将花岗岩试样加热至800℃,并分别采用自然冷却和水冷却两种方式降温,然后采用CT (Computed Tomography Technique,计算机层析扫描技术)观察岩石内部裂隙的分布,并对裂隙进行重构,接着结合经纬分析法确定最优经纬线划分密度,最后研究冷却方式对岩石内部裂隙分布的非均匀性和各向异性的影响。结果表明:(1)网格间距为0.922mm时,试验结果不再随着网格间距的减小而变化;(2)花岗岩800℃时水冷却后,在经向和纬向上的裂隙分布比自然冷却后在经向和纬向上的裂隙分布更趋近于均匀性;(3)花岗岩800℃时水冷却后的裂隙分布比自然冷却后的裂隙分布更趋近于各向同性。     

数值仿真在岩石力学教学中的应用

岩石力学作为一个重要的力学分支，是土木工程、水利水电、采矿工程等应用型学科的重要基础。本文首先调研了岩石力学教学中存在的难点，分析了数值仿真技术在教学中的优势。随后，以岩石单轴压缩实验为例，采用图像采集与颗粒流模拟相结合的数值仿真技术，演示了岩石瞬态破坏过程，揭示了岩石在受到外力时的破坏方式和破坏机理。表明了数值仿真技术在岩石力学教学中具有“全尺度、全维度、全时程”等优点。展示了数值仿真技术在描述岩石破坏过程中形象、直观的教学效果。     

岩体动力学和岩体动力工程专题序

<正>随着我国西部大开发战略和“一带一路”倡议的实施，一大批国家重大基础设施建设如白鹤滩水电站、锦屏二级水电站、南水北调西线工程以及其他岩石工程建设陆续开展。同时能源地下储存、高放核废物的深地质处置、二氧化碳地下封存等岩体工程也引起政府的高度重视，有些已纳入国家发展规划。这些岩体工程建设带来了许多岩石力学前沿课题和亟待解决的工程技术难题，为岩石力学学科提供了前所未有的发展机遇。岩体工程在施工和服役阶段，地震、爆破等动载荷不可避免会对其造成不同程度的扰动，