国家自然科学基金(51278260)
- 作品数：10 被引量：40H指数：4
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- 海洋地震工程流固耦合问题统一计算框架——不规则界面情形被引量：10
- 2019年
- 海底地震动场及海洋声场的模拟中,需要考虑复杂海床介质及海底地形的影响,涉及到海水、饱和海床、弹性基岩之间的相互耦合.传统的方法分别采用声波方程描述理想流体、Biot方程描述饱和海床、弹性波方程描述基岩,分别进行空间离散和界面耦合,十分不便.本文基于理想流体、固体分别为饱和多孔介质的特殊情形(孔隙率分别为1和0),由饱和多孔介质的Biot方程可退化得到理想流体的声波方程和固体的弹性波方程.然后,以饱和多孔介质方程为基础,经集中质量有限元离散,严格考虑不同孔隙率的饱和多孔介质在不规则界面的耦合条件,通过求解法向和切向界面力的途径,建立了不同孔隙率的饱和多孔介质耦合情形的求解方法,将流体、固体、饱和多孔介质间的耦合问题纳入到统一计算框架,并编制了相应的三维并行分析程序.考虑海水–弹性基岩、海水–饱和海床–弹性基岩体系中凹陷地形情形,采用本文提出的统一计算框架,结合透射边界条件,分析了P波入射时的动力反应,并通过结果是否满足界面条件,验证了该统一计算框架的有效性以及并行计算的可行性.
- 陈少林程书林柯小飞
- 关键词：流固耦合饱和多孔介质透射边界并行计算
- 冻融损伤对混凝土断裂性能的影响研究被引量：6
- 2015年
- 制备水灰比为0.4和0.5的普通混凝土和掺引气剂混凝土,通过冻融循环试验、楔形劈裂试验,及CONSOFT软件逆向分析和拟合,研究了冻融循环损伤对混凝土断裂能及其应变软化的影响。结果表明,100次冻融循环后水灰比为0.4和0.5的普通混凝土相对动弹性模量分别下降30%和55%,而掺加引气剂混凝土几乎无动弹性模量损失;冻融循环后,混凝土断裂能显著下降,水灰比为0.5的普通混凝土100次冻融循环后断裂能损失71%,水灰比0.4时下降超过50%,极大削弱了混凝土的软化韧性;掺加引气剂混凝土具有良好的抗冻能力,虽然断裂能也随冻融次数的增大而降低,但基体内部大量气泡的存在使混凝土弹性变形能力增大,从应变软化性能来看,其抗拉强度较普通混凝土高得多,呈现较好的韧性。
- 杨静张鹏赵铁军刘洪珠张益杰
- 关键词：混凝土冻融循环断裂能
- 废弃玻璃水泥砂浆碱-硅酸反应试验研究
- 2016年
- 将绿色废弃玻璃粉取代部分水泥,绿色废弃玻璃砂取代部分天然砂制成砂浆试件,研究碱-硅酸反应。对分别掺加0%,10%,20%,30%的绿色玻璃粉和0%,30%,50%,70%,100%的绿色玻璃砂砂浆试件分别进行碱-硅酸反应试验,通过80℃水浴养护3,7,10,14,28,56d后检测砂浆试件的膨胀率。结果表明,碱骨料试件14d膨胀率均低于0.1%,所有试样均无开裂、变形、表面无胶状物质渗出,无潜在的碱骨料膨胀破坏;废弃玻璃粉的火山灰活性很大程度降低发生碱-硅酸反应膨胀破坏的可能性;当水浴养护56d后掺加30%玻璃砂的试件膨胀率为0.22%,大于0.2%,可能存在潜在的碱-硅酸反应破坏的危害;当玻璃砂的掺量超过30%,且随着玻璃砂掺量的增加,试件的膨胀率相应降低,并且通过电镜扫描绿色玻璃表面结构可以得出,绿色玻璃表面平滑,孔隙较少,说明绿玻璃砂的表面环境不易于发生碱-硅酸反应破坏。
- 艾昕张鹏丛瑗代怔怔
- 关键词：废弃玻璃水泥砂浆碱-硅酸反应膨胀率
- 荷载损伤对混凝土微裂缝和氯离子侵蚀的影响研究被引量：4
- 2015年
- 研究荷载损伤对混凝土中微裂缝和氯离子侵蚀的影响,在65%、75%、85%三种轴压应力水平,分别持载10、50、250、1 250 min,测定整个加载过程中的纵横向应变,通过比裂缝面积评价混凝土的扩展微裂缝,卸载后,通过毛细吸收试验,测定混凝土7d的毛细吸水量和28 d的氯离子含量,试验结果表明:混凝土的扩展微裂缝随着应力水平及持载时间的增加而增加,残余微裂缝也随着应力水平及持载时间的增大而增大;同一应力水平下,在持载时间较短时(≤250 min),平行轴力方向的毛细吸收和抗氯离子侵蚀和垂直于轴力方向的相差不大,但当持载时间较长时(1250 min),平行轴力方向的毛细吸收和抗氯离子侵蚀和垂直于轴力方向的有较大差别,平行轴力方向的毛细吸收作用稍小一些,抗氯离子侵蚀性能稍差一些。
- 陆文攀赵铁军马志鸣张鹏
- 关键词：应力微裂缝氯离子侵蚀
- 冻融环境下对粉煤灰混凝土断裂能的试验研究被引量：2
- 2015年
- 对水灰比为0.5的普通混凝土和掺加粉煤灰混凝土,通过冻融循环试验、楔形劈裂试验,以及Consoft软件逆向分析和拟合,研究了冻融循环损伤对混凝土断裂能及其应变软化的影响。结果表明,100次冻融循环后,水灰比为0.5的普通混凝土相对动弹性模量下降了65%,而掺加粉煤灰混凝土损失90%;冻融循环后,混凝土断裂能显著下降,最大承载力也随之降低,水灰比为0.5的普通混凝土100次冻融循环后承载力和断裂能分别损失56%、71%,而掺粉煤灰混凝土分别损失43%和70%,;300次冻融循环后,普通混凝土试块直接发生断裂,无法进行楔形劈裂试验;在冻融循环次数为0时,掺粉煤灰混凝土的断裂能要高出普通混凝土的43%;掺粉煤灰的混凝土尽管断裂能也随冻融次数的增大而降低,但粉煤灰后期强度增长较快,从应变软化性能来看,其抗拉强度较普通混凝土要高些,呈现较好的韧性。
- 杨静赵铁军郭傲刘洪珠
- 关键词：粉煤灰冻融循环断裂能
- 废弃玻璃粉对水泥砂浆力学性能的影响被引量：4
- 2017年
- 废弃玻璃经球磨机研磨成粉可作为水泥砂浆的原料.本文通过正交试验研究了废弃玻璃粉掺量(0、10%、20%、30%)、水胶比(0.35、0.4、0.5、0.6)、胶凝总量(420、450、480、500 kg/m^3)和玻璃着色剂种类等因素对水泥砂浆的力学性能影响规律.结果表明,随着废弃玻璃粉掺量的增加,砂浆试块的抗压强度先增大后降低.最佳玻璃粉掺量为10%,水胶比为0.4,胶凝总量为450 kg/m^3;对废弃玻璃粉水泥砂浆强度影响最显著的因素为玻璃粉掺量,其次为水胶比,而胶凝材料总量和着色剂对强度的影响很小.废弃玻璃粉的火山灰活性效应不明显.利用废弃玻璃粉作为掺合料生产水泥砂浆是可行的.
- 张苹艾昕张鹏魏国
- 关键词：水泥砂浆正交试验抗压强度
- 荷载损伤对混凝土毛细吸收作用影响被引量：5
- 2015年
- 为研究荷载损伤及荷载作用形式对混凝土内部毛细吸收作用的影响,本文研究在0%、30%、65%、75%四种应力水平下,分别持载10min和3h,后卸载、切割,通过毛细吸收实验,测定毛细吸水量及氯离子含量分布。试验结果表明:不同荷载作用形式下,混凝土毛细吸水量随应力水平的增加先减小后增大,混凝土毛细吸收系数随应力水平的增加先减小后增大,混凝土内部各深度处的氯离子含量随应力水平的增加先减小后增加。当应力水平较低时(小于75%时),混凝土的毛细吸收表现为各向同性,当应力达到一定水平时(75%),混凝土的毛细吸收表现为各向异性。
- 陆文攀赵铁军马志鸣郭傲
- 关键词：渗透性氯离子侵蚀
- 冻融环境下水灰比及掺合料对短期混凝土断裂能的影响研究被引量：7
- 2015年
- 采用RILEM推荐的楔形劈裂试验方法,分别对经历不同冻融循环下水灰比为0.4和0.5的普通混凝土试块以及水灰比为0.5的单掺粉煤灰和复掺粉煤灰与硅灰的混凝土试块,进行28 d标准养护之后,对其进行楔形劈裂试验,并测量其抗压强度及相对动弹性模量。试验结果表明,在28 d标准养护条件下,水灰比越大混凝土的抗冻性表现越差,断裂能,韧性及抗压强度都明显低于水灰比小的混凝土;掺加粉煤灰的混凝土试块抗冻性低于普通混凝土但是抗裂性能以及韧性都明显强于同等水灰比下的普通混凝土试块,双掺粉煤灰和硅灰的混凝土试块的无论是抗冻性能还是抗裂性能、强度以及韧性都明显高于普通混凝土试块和单掺粉煤灰的试块。
- 张益杰赵铁军张鹏杨静
- 关键词：冻融循环断裂能
- 较高应力下混凝土氯离子侵蚀性研究
- 2015年
- 研究较高应力水平作用下混凝土中氯离子传输机理,文中制定65%、75%、85%三种应力水平,持载时间分别为10min、50min、250min、1250min,卸载后与5%Na Cl溶液接触进行28d氯离子侵蚀试验,测定混凝土不同深度处氯离子含量。试验结果表明,在较高应力水平下（65%~85%）,混凝土各深度处的氯离子含量随着应力水平的增加而增加,垂直于轴力方向的混凝土各深度处的氯离子含量要高于平行于轴力方向的混凝土各深度处的氯离子含量。
- 陆文攀赵铁军马志鸣张鹏
- 关键词：应力氯离子侵蚀
- 混凝土构件中钢筋锈蚀的中子断层扫描成像被引量：3
- 2016年
- 制备了小型混凝土构件,通过三点弯曲诱导裂缝和氯盐溶液干湿循环加速其中钢筋锈蚀,采用自然电位法监测钢筋的腐蚀电位,并采用中子断层扫描成像技术对钢筋锈蚀产物分布进行了分析.结果表明:钢筋混凝土构件经过85次氯盐溶液干湿循环后,采用中子断层扫描成像技术对其进行三维扫描成像,可直观呈现钢筋锈蚀产物分布状况;钢筋锈蚀产物集中分布于裂缝断面钢筋与基体界面的底部区域,并沿界面逐渐向外扩展,符合氯盐诱导钢筋锈蚀的坑蚀规律.这为研究混凝土结构中钢筋的锈蚀机理提供了一种新的试验方法.
- 张鹏WITTMANN Folker H李荣旭王雨艾昕赵铁军
- 关键词：钢筋锈蚀腐蚀电位断层成像
