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采用混凝土的Kelvin阻尼模型和復(fù)阻尼模型,對鋼筋混凝土阻尼參數(shù)進(jìn)行了分析,推導(dǎo)得到了性階段彎曲振動時鋼筋混凝土阻尼性能的理論折減系數(shù).研究了彎曲振動時鋼筋混凝土損耗因子與配筋率、激勵頻率間的關(guān)系.結(jié)果表明:鋼筋混凝土損耗因子隨配筋率的增加和激勵頻率的提高而下降,且初始下降較快,而后漸趨平緩.將試驗數(shù)據(jù)與理論折減系數(shù)進(jìn)行對比分析,發(fā)現(xiàn)在配筋率較高時,理論折減系數(shù)與實測阻尼變化趨勢接近,而在配筋率較低時,由于未考慮素混凝土的阻尼性能與激勵頻率的關(guān)系,兩者間存在一定的偏差.
采用大型混凝土靜、動態(tài)三軸液壓伺服試驗系統(tǒng),比較了大骨料混凝土試件和濕篩二級配混凝土試件在動態(tài)三軸拉壓壓應(yīng)力狀態(tài)下的強度特征.結(jié)果表明:2種試件的破壞均為典型的拉伸破壞,裂縫垂直于拉應(yīng)力方向;動態(tài)抗拉強度隨應(yīng)變率的增大而增大,隨壓應(yīng)力的增大而減小;抗拉強度增長系數(shù)與應(yīng)變率比的對數(shù)呈線性關(guān)系;大骨料混凝土試件的動態(tài)抗拉強度及其對應(yīng)變率的敏感性均比濕篩二級配混凝土試件的要小.在八面體應(yīng)力空間中建立了破壞準(zhǔn)則,為大體積結(jié)構(gòu)的非線性分析和抗震設(shè)計提供了試驗依據(jù).
為有效測鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋的銹蝕,提出了基于壓電陶瓷(PZT)波傳播法的鋼筋銹蝕測方法.先,基于PZT波傳播法對變形鋼筋進(jìn)行了試驗研究及數(shù)值模擬,找出了應(yīng)力波在無銹蝕鋼筋中的傳播衰減規(guī)律;然后,設(shè)計制作了18個鋼筋混凝土試件,在埋入每個試件中的鋼筋表面相同位置粘貼PZT激勵器/傳感器;后,對試件進(jìn)行電化學(xué)快速銹蝕,并在試件銹蝕過程中,對其進(jìn)行PZT測試,來追蹤銹蝕對應(yīng)力波傳播特性的影響.結(jié)果表明:鋼筋銹蝕嚴(yán)重影響應(yīng)力波的傳播衰減規(guī)律,傳感器接收到的信號幅值與鋼筋銹蝕率之間呈二次函數(shù)的關(guān)系.

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編輯：制備了基水性超薄膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,采用FTIR,TGA和SEM等研究了高低溫老化對其性能的影響.結(jié)果表明:防火涂料的防火性能、熱穩(wěn)定性、高溫耐燒蝕性以及炭化層的強度均隨著老化溫度的提高而降低.這是由于防火涂料中的防火助劑隨著高溫老化過程的進(jìn)行不斷遷移損失所致,老化溫度越高,防火助劑的損失越嚴(yán)重.進(jìn)一步的研究表明,防火助劑的損失導(dǎo)致防火涂料的膨脹性能發(fā)生變化,炭化層的泡孔尺寸變大,分布不再均勻,從而使炭化層強度降低.
從多尺度綜合研究了納米SiO2對混凝土界面過渡區(qū)早期力學(xué)性能的影響.在宏觀尺度上,主要測試了納米改性混凝土的性模量及抗壓、抗折強度,在微觀尺度上,采用納米壓痕對其界面過渡區(qū)進(jìn)行了壓痕模量及其頻數(shù)分布分析.結(jié)果表明:摻入納米SiO2后,無論水泥石還是混凝土,其早期強度及性模量均有所提高,且混凝土強度的提高尤為明顯;納米改性混凝土界面區(qū)的孔隙和缺陷顯著減少,且形成了更高密度的C-S-H凝膠相,使其壓痕模量與水泥石的壓痕模量接近.
對于復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的局部脫粘缺陷(Z≤100mm),提出局部注射修補的方法,依托ANSYS商業(yè)有限元軟件建立有限元模型,并結(jié)合試驗考察局部注射修補方法對局部脫粘缺陷的修補效果。結(jié)果表明,對于局部脫粘缺陷,局部注射修補后壓縮強度能達(dá)到原有的80%左右,建立的有限元模型能夠較為準(zhǔn)確地預(yù)測蜂窩夾層試樣的壓縮強度和破壞模式。


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考察了不同固化溫度下9種偏高嶺土基地聚物的力學(xué)性能,并通過微量熱、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)等測試技術(shù)分析了固化溫度影響偏高嶺土基地聚物性能的作用機理.結(jié)果表明:升高固化溫度可以促進(jìn)硅鋁酸鹽的溶解和縮聚,從而提高偏高嶺土基地聚物的力學(xué)性能;但過高的固化溫度會使縮聚反應(yīng)速度過快,從而使硅鋁酸鹽溶解所產(chǎn)生的縮聚反應(yīng)前驅(qū)物被生成的膠凝體所包裹,無法接觸堿激發(fā)劑發(fā)生縮聚反應(yīng),造成地質(zhì)聚合反應(yīng)不充分和地聚物力學(xué)性能降低.

脫硫石膏是燃煤電廠煙氣脫硫處置過程中產(chǎn)生的固體副產(chǎn)物.每年排放脫硫石膏逾2000萬t,脫硫石膏資源化安全利用的任務(wù)迫在眉睫,課題組在"十二五"家科技支撐計劃項目和上海市建委攻關(guān)項目的支持下,成功研制了脫硫石膏水硬性復(fù)合膠凝材料,并開發(fā)出相應(yīng)的衍生產(chǎn)品,投產(chǎn)后受到市場歡迎.發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新將脫硫石膏與富硫、富硅材料相結(jié)合,成功研制了脫硫石膏水硬性復(fù)合膠凝材料,并開發(fā)
通過分析Autoclam透氣性方法測試原理,研究了測試參數(shù)設(shè)置對混凝土透氣系數(shù)測試精度的影響,提出了影響測試精度的主要因素.結(jié)果表明:測試時間和測試壓力的變化對混凝土透氣系數(shù)影響較小,而增大測試面積或減小測試腔體體積能夠有效提高混凝土透氣系數(shù)的測試精度;改進(jìn)后的Autoclam測試方法能夠有效區(qū)分"低水膠比、高密實度"混凝土的滲透性差別.