基于粗骨料和钢纤维分布的超高性能混凝土力学性能研究及强度计算模型

为探明粗骨料与钢纤维的相互作用对超高性能混凝土的综合影响,研究了粗骨料体积掺量和钢纤维体积掺量对超高性能混凝土力学性能的影响,并通过Image-Pro Plus软件对试件切面进行处理,计算粗骨料和钢纤维的均匀分布程度,从而获得粗骨料和钢纤维分布情况对含粗骨料超高性能混凝土性能的影响规律。研究结果表明：钢纤维掺量一定时,粗骨料体积掺量对含粗骨料超高性能混凝土的抗压强度具有增强效果,最高可提高15.55%,但会降低24.34%的抗折强度;粗骨料掺量一定时,在钢纤维与骨料的互锁作用下,通过发挥耦合增强作用,可以提高含粗骨料超高性能混凝土的抗压强度,但过量的钢纤维容易结团,会削弱钢纤维的桥接作用,使抗折强度先增加后下降;考虑粗骨料与钢纤维相互作用对力学性能影响的特点,建立了含粗骨料掺量和钢纤维掺量双变量因素下的抗压强度、抗折强度计算模型,计算模型准确度较好,对工程应用具有一定的参考价值。     

疲劳荷载与氯盐耦合作用下混凝土中氯离子扩散行为的试验研究

混凝土桥梁在服役过程中经常同时承受疲劳荷载和氯离子侵蚀,但现有研究多未考虑疲劳和氯离子侵蚀的耦合作用。本文研究了疲劳荷载与氯盐侵蚀耦合作用下混凝土中氯离子的扩散行为,并运用超声检测表征混凝土的疲劳损伤,以建立疲劳损伤与氯离子扩散性能之间的关系。研究结果表明:随着疲劳压应力水平提高,超声参数表征的混凝土损伤值也逐渐增大;应力水平低于0.4时,不同疲劳应力水平对混凝土中氯离子浓度分布没有明显影响,氯离子扩散系数甚至略有减小,这应是应力水平较低时混凝土中微孔隙和裂缝被压缩而降低了氯离子的扩散能力;应力水平为0.5及0.6时,混凝土中氯离子浓度显著提高,扩散系数明显增大,并且与应力水平呈正相关;超声参数表征的混凝土损伤与氯离子渗透性的发展趋势不一致,表明由于混凝土内部缺陷分布的不均匀性使得超声技术难以定量表征荷载引起的混凝土损伤。     

锈蚀钢筋混凝土双筋矩形梁抗弯承载力分析

钢筋锈蚀是钢筋混凝土桥梁的主要病害之一。在锈蚀钢筋混凝土双筋矩形截面梁中,钢筋锈蚀易造成结构性能退化,并引起钢筋和混凝土相对滑移,导致结构的承载力降低,受拉区的钢筋与混凝土变形不协调。通过构造新的几何条件,推导了锈蚀钢筋混凝土双筋矩形梁正截面极限抗弯承载力计算公式。对室内快速锈蚀双筋矩形梁进行正截面抗弯承载力实验,结果表明推导的锈后双筋矩形梁正截面抗弯承载力公式的计算值与实验值吻合较好。上述工作为进一步进行工程实践奠定了基础。