混凝土结构使役环境中氯离子浓度控制系统设计

本文结合湖北省自然科学基金项目"混凝土结构使役环境的智能模拟(2008CDB396)",在前期"211工程"项目"单轴约束可调式混凝土温度应力试验机"研究基础上,针对现有混凝土耐久性试验机在侵蚀溶液注入与氯离子浓度控制环境的空白,采用C51单片机为控制器,设计了一种混凝土结构使役环境中氯离子浓度控制系统,用于自动调节混凝土耐久性实验,模拟实验环境箱内的侵蚀溶液氯离子浓度,保证混凝土耐久性实验试件所处环境氯离子浓度稳定在设定的范围。系统采用溶液缓冲调节与循环注入方式,控制单元采用直读式离子浓度控制器,信号采集更方便。本系统不仅结构简洁,工作可靠性高,还能减少人力浪费,提高运行经济性。     

钢筋混凝土结构抗火研究进展与趋势

火灾高温对钢筋混凝土结构材性有显著影响,极易造成结构损伤、破坏甚至倒塌。在大量阅读国内外文献的基础上,从建筑火灾发展过程研究、钢筋混凝土结构在火灾中的行为研究、钢筋混凝土结构抗火设计方法的研究、火灾后钢筋混凝土结构的损伤评估和加固方法的研究等4个方面对钢筋混凝土结构抗火研究进行了论述;总结了目前国内外钢筋混凝土结构抗火研究的主要进展及成果;指出了结构抗火研究尚存在的一些问题;最后,对结构抗火研究趋势进行了展望。     

多重线性软化材料的拉伸应变局部化及力学行为分析

峰后线性应变软化本构关系的拉伸局部化带内部的塑性应变分布及试样的峰后应力—应变关系的理论解答不适用于复杂情形,在双线性应变软化条件下,得到了拉伸局部化带内部的塑性拉伸应变分布及试样的峰后应力—应变关系的理论表达式,又将其推广为多重线性应变软化情形,这在一定程度上拓展了考虑峰后应变局部化的单向拉伸试样力学行为模型的适用范围。拓展后的模型具有广泛的适用性,可模拟峰后的Ⅰ类及Ⅱ类(回跳)行为。通过选择适当的塑性模量(依赖于应力水平)与拉伸局部化带宽度的比值,本文的模型可以精确地模拟多种准脆性材料(例如岩石及混凝土)在单向拉伸条件下的复杂的峰后力学行为。     

城市混凝土桥梁薄弱处分析

随着城市化进程的不断发展,包括高架桥、立交桥在内的大量混凝土桥梁在城市交通网络中扮演者极其重要的角色。但受环境侵蚀、交通量日益增加的影响,城市混凝土桥梁不可避免地出现一定损伤,严重甚至会导致桥梁倒塌等重大灾难事故。在分析城市混凝土桥梁的各种损伤及损伤演化过程的基础上提出运营桥梁薄弱处的概念。该薄弱处是指受环境侵蚀、材料老化、荷载变化等因素的影响,混凝土桥梁结构中最先发生破坏的构件或构件中的某一位置。对运营桥梁薄弱处的分析宜采用分析结构中各处的承载力下降及相应的荷载效应增加二者相结合的方法,通过比较获得桥梁中各处抗力与荷载效应最为接近的地方,即结构薄弱处。最后,总结了城市混凝土桥梁薄弱处分析研究的发展方向及亟待解决的关键技术。     

声发射技术在桥梁结构健康监测中的应用研究进展

声发射技术作为一种被动的、动态的监测手段,在工程和材料领域得到了广泛的应用,正日益受到桥梁结构健康监测研究者的关注。本文回顾了近年来国内外基于声发射技术的桥梁结构健康监测研究状况。首先,简要介绍了声发射的基本原理和声发射信号处理方法;其次,详细分析了声发射技术在桥梁结构健康监测中的研究成果,包括钢筋混凝土桥、钢结构桥、桥梁结构关键构件和无线声发射传感器及其网络等;最后,分析了声发射技术在桥梁结构健康监测领域应用中存在的一些问题,并对声发射技术的应用前景进行了探讨。     

某矿区典型井巷支护体检测及数值模拟分析

为了评估某矿区井下不良地质环境对井巷支护体混凝土强度的影响,了解现役井巷支护结构的实际性能,有针对性地选择了11个典型单体项目,采用非破损检测方法——钻芯取样法,对其支护体混凝土强度进行了取样、检测及评定工作。检测结果表明,支护体混凝土实际强度普遍低于设计强度等级。在检测结果的基础上,进一步采用大型通用有限元分析软件ANSYS,对其中的一立井主井井筒和一井底车场平巷支护结构的实际性能分别进行初步的数值模拟分析。数值模拟结果表明,所检测的单体项目井巷支护体混凝土强度可基本满足矿山生产要求。     

现役钢筋混凝土受弯构件残余承载力计算模型

本文基于钢筋混凝土结构理论及锈蚀钢筋混凝土构件的力学性能的变化规律,建立了钢筋混凝土构件残余承载力的计算模型,并通过实验验证了计算模型的有效性.模型的物理概念明确、简单实用,可供现役混凝土结构的耐久性评估及维修决策参考.     

钢管混凝土柱耐火性能和抗火设计的特点

简要论述了按ISO－834和GS9978－88规定的标准升温曲线升温作用下钢管混凝土柱耐火性能的特点,分析了影响钢管混凝土柱耐火极限的因素,说明了由于钢管和混凝土的共同工作且核心混凝土具有较好的吸热性能,从而使钢管混凝土柱具有较好的耐火性能。在进行钢管钢混凝土柱的抗火设计时,柱子外围只需进行适当的防火涂料保护,即可达到《高层用民建筑设计防火规范（GB50045－95）》对柱结构所要求的耐火极限。《高层用民建筑设计防火规范（GB50045－95）》中对钢结构柱防火保护层厚度的确定方法不适合于钢管混凝土。     

应用环境舱研究室内混凝土墙体中氨的释放规律

采用环境舱模拟研究了随温度(T)、相对湿度(RH)和空气交换率(AER)变化墙体试块中氨的释放规律,并将现场实验结果与环境舱的模拟实验结果进行对比.研究发现:T和RH一定,随着AER的增大,舱内氨气平衡浓度下降,氨气挥发速率和完全释放时间呈现出一定的规律性;AER和RH一定,舱内氨气平衡浓度和挥发速率随T升高而变大,完全释放时间减小;与AER和T相比,RH对氨气释放的影响有限;通过与现场通风实验和浓度监测结果比较,考虑到室内墙体老化时间等因素,环境舱实验与实际住宅测试得到的结论基本一致.在一般的情况下,使用含尿素防冻剂的住宅,其墙体中氨释放完全大约需要10～32年.     

Leaching assessment of concrete made of recycled coarse aggregate: Physical and environmental characterisation of aggregates and hardened concrete

Each year, millions of tonnes of waste are generated worldwide, partially through the construction and demolition of buildings. Recycling the resulting waste could reduce the amount of materials that need to be manufactured. Accordingly, the present work has analysed the potential reuse of construction waste in concrete manufacturing by replacing the natural aggregate with recycled concrete coarse aggregate.However, incorporating alternative materials in concrete manufacturing may increase the pollutant potential of the product, presenting an environmental risk via ground water contamination.The present work has tested two types of concrete batches that were manufactured with different replacement percentages. The experimental procedure analyses not only the effect of the portion of recycled aggregate on the physical properties of concrete but also on the leaching behaviour as indicative of the contamination degree. Thus, parameters such as slump, density, porosity and absorption of hardened concrete, were studied. Leaching behaviour was evaluated based on the availability test performed to three aggregates (raw materials of the concrete batches) and on the diffusion test performed to all concrete.From an environmental point of view, the question of whether the cumulative amount of heavy metals that are released by diffusion reaches the availability threshold was answered. The analysis of concentration levels allowed the establishment of different groups of metals according to the observed behaviour, the analysis of the role of pH and the identification of the main release mechanisms. Finally, through a statistical analysis, physical parameters and diffusion data were interrelated. It allowed estimating the relevance of porosity, density and absorption of hardened concrete on diffusion release of the metals in study.