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在考慮纖維和孔隙隨機(jī)分布的情況下,通過隨機(jī)算法生成包含孔隙的代表性體積單元Representative Volume Element(RVE)。對生成的RVE建立有限元模型,引入基體的塑性本構(gòu)模型和界面的雙線性本構(gòu)模型,采用有限元方法研究了孔隙率對碳纖維/樹脂復(fù)合材料單向板橫向力學(xué)性能的影響。研究顯示,孔隙隨機(jī)分布對橫向力學(xué)性能的影響不是很大;當(dāng)孔隙率不超過臨界值時(shí),孔隙對橫向力學(xué)性能的影響相對較小;當(dāng)孔隙率超過臨界值后,材料橫向性模量、橫向拉伸強(qiáng)度和橫向壓縮強(qiáng)度都會有較大的下降。
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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(kuò)散系數(shù)的影響,疲勞動(dòng)載荷會導(dǎo)致混凝土裂紋間隙因子減小,從而使混凝土CO2氣擴(kuò)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(jì)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(qiáng),且運(yùn)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.

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采用自行研發(fā)的道路材料沖刷試驗(yàn)儀,開展了3類半剛性基層材料7,28,90d齡期的室內(nèi)沖刷試驗(yàn),得到了標(biāo)準(zhǔn)沖刷次數(shù)、沖刷動(dòng)水壓力以及劈裂強(qiáng)度之間的關(guān)系式.研究發(fā)現(xiàn):隨著齡期增長,材料的抗沖刷系數(shù)有下降的趨勢,沖刷應(yīng)力比指數(shù)變化較小,大致在18左右,沖刷深度指數(shù)受沖刷動(dòng)水壓力和齡期影響較小,在1.8左右;凍融對材料的抗沖刷系數(shù)、沖刷應(yīng)力比指數(shù)的影響可予忽略,材料抗沖刷性能的下降可歸結(jié)于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的下降.另外,反映砂漿黏結(jié)作用的劈裂強(qiáng)度較抗壓強(qiáng)度與材料的沖刷抗力有更好的相關(guān)性.
將廢棄電路板回收處理后得到的非金屬粉末摻入水泥砂漿中,研究非金屬粉末粒徑大小對水泥砂漿性能的影響;為改善非金屬粉末和水泥漿體之間的界面性能進(jìn)而改善復(fù)合砂漿的性能,采用偶聯(lián)劑處理非金屬粉末和在砂漿中加入丁苯液2種改性方法.結(jié)果表明:偶聯(lián)劑處理可以降低砂漿的含氣量和收縮率,加入丁苯液改善了砂漿的抗壓強(qiáng)度和毛細(xì)孔水率.偶聯(lián)劑處理和加入丁苯液都可以提高砂漿的抗折強(qiáng)度和黏結(jié)抗拉強(qiáng)度.廢棄電路板非金屬粉末粒徑越小,水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度和黏結(jié)抗拉強(qiáng)度越大,含氣量、收縮率和毛細(xì)孔水率越小.
以雙K斷裂理論為基礎(chǔ),基于標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土三點(diǎn)彎曲梁斷裂特性,推導(dǎo)了非標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土三點(diǎn)彎曲梁斷裂參數(shù)計(jì)算公式.開展了非標(biāo)準(zhǔn)鋼筋混凝土三點(diǎn)彎曲梁試件斷裂試驗(yàn),研究了其斷裂參數(shù)的變化規(guī)律.結(jié)果表明:試件荷載值隨試件高度的增加而增大;而試件的亞臨界擴(kuò)展相對值、斷裂韌度、起裂斷裂韌度和失穩(wěn)斷裂韌度均不隨試件高度的增加而變化,可認(rèn)為是常數(shù).