【摘 要】
:
随着我国经济和沿海经济开发区的快速发展,南海岛礁基础设施建设对混凝土的需求量已逐年加大,我国局部地区已出现“砂荒”现象。生产混凝土的过程需要耗费大量的河水河砂等自然资源,会对社会环境造成巨大的不利影响。众所周知,钢筋混凝土结构里面有钢筋,而钢筋很容易发生锈蚀问题,尤其是在这种海洋环境中充斥的大量的氯离子,这些氯离子会通过内掺和外渗的方式游离到混凝土里钢筋的表面去破坏保护钢筋的那层钝化膜,促使钢筋发
【基金项目】
:
织物增强混凝土模板及其叠合梁板生命周期力学性能研究,国家自然科学基金,项目编号:51478408; 考虑循环荷载作用历史的弯剪破坏RC柱抗震性能及地震损伤机理研究,国家自然科学基金,项目编号:51508154;
论文部分内容阅读
随着我国经济和沿海经济开发区的快速发展,南海岛礁基础设施建设对混凝土的需求量已逐年加大,我国局部地区已出现“砂荒”现象。生产混凝土的过程需要耗费大量的河水河砂等自然资源,会对社会环境造成巨大的不利影响。众所周知,钢筋混凝土结构里面有钢筋,而钢筋很容易发生锈蚀问题,尤其是在这种海洋环境中充斥的大量的氯离子,这些氯离子会通过内掺和外渗的方式游离到混凝土里钢筋的表面去破坏保护钢筋的那层钝化膜,促使钢筋发生锈蚀。因此,急需一种新型的适应海洋岛礁环境下的混凝土结构和构件,这已经引起了国内外许多学者的关注。而织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete,简称TRC)是一种新型的纤维增强高性能混凝土复合材料,主要是利用高性能纤维网增强细骨料混凝土基体形成的一种的复合材料。由于其增强筋为不锈蚀的非金属纤维网,材料具备耐腐蚀要求,适应海洋高盐、高湿环境,还具有薄壁、兼容性好、耐高温及耐火等优点,同时还能提高其韧性和耐久性。在此基础上,考虑到将TRC复合材料的基体换成海砂海水混凝土,开发一种新型的海砂海水TRC预制外壳约束混凝土柱结构。这种新的约束组合结构柱具有一定的竖向承载能力和变形能力;所有材料耐腐蚀,能够很好的适应高盐、高湿海洋环境,可以广泛应用在南海岛礁基础设施建设的开发中;同时可以就地取材,资源可持续利用,节约成本;TRC预制外壳还可充当模板,免去支模板步骤等优点。但是目前国内关于这种新型海砂海水TRC预制外壳约束混凝土柱的研究做得还比较少。因此有必要对海砂海水TRC预制外壳约束混凝土柱的受力性能开展相关研究。本文在国家自然科学基金“织物增强混凝土模板及其叠合梁板生命周期力学性能研究(51478408)”及“考虑循环荷载作用历史的弯剪破坏RC柱抗震性能及地震损伤机理研究(51508154)”项目的资助下,开展了海砂海水TRC薄板及其约束混凝土柱受力性能研究,主要研究内容与结论如下:(1)通过对50组不同工况的海砂海水TRC薄板进行轴拉试验及四点弯曲试验,探讨了织物网层数、水灰比和短切PVA纤维体积掺量对纤维网增强海砂海水混凝土薄板轴拉及弯拉性能的影响。通过对混凝土薄板轴拉试件的开裂应力、开裂应变、抗拉强度、极限应变及裂缝条数等性能指标进行研究,分析各参数对轴拉试件的应力—应变曲线的影响;同时也对混凝土薄板弯曲试件的开裂荷载、开裂挠度、极限荷载、极限挠度及位移延性系数等性能指标进行研究,分析各参数对弯曲试件的荷载—位移曲线的影响。根据试验数据综合分析,当织物网层数为4层,短切PVA纤维体积掺量为1%时,纤维网增强海砂海水混凝土薄板单轴拉伸试件的抗拉强度达到最大值5.38MPa,此时对应的极限应变为13.57%;纤维网增强海砂海水混凝土薄板四点弯曲试件的极限荷载达到最大值4.76k N,此时对应的极限挠度6.40mm。(2)通过对20根不同的PVC管与外裹TRC复合材料混凝土柱进行竖向黏结性能研究,探讨了刻痕数目、刻痕数目与植入不锈钢螺钉数目及镂空率对PVC塑料管与外壁包裹纤维网织物增强混凝土柱界面黏结性能的影响。试验通过对PVC塑料管与外壁包裹纤维网织物增强混凝土柱试件的极限荷载、极限位移及延性系数等评价指标进行综合性分析,研究了PVC塑料管与外壁包裹纤维网织物增强混凝土柱试件荷载-位移曲线的变化关系影响。结果表明,对PVC管表面进行刻痕、刻痕加植入不锈钢螺钉及镂空率等界面处理方式,可以一定程度上提高PVC管与外裹纤维网织物增强混凝土之间的界面黏结性能。通过上述试验数据综合对比分析得出,当采用刻痕6道加植入32根不锈钢螺钉(200PVC-R6Q32-C3)时,PVC管与外裹TRC复合材料混凝土之间的界面黏结荷载为最优黏结性能参数,其界面最大黏结荷载值为173.53k N。(3)通过对20根预制TRC外壳约束混凝土柱进行轴压性能试验,探讨了约束类型、配网率、试件尺寸、配箍率和核心混凝土强度等级对预制TRC外壳约束混凝土柱轴压性能的影响。通过对混凝土柱试件的开裂荷载、开裂挠度、极限荷载、极限位移及延性系数等指标进行多角度对比分析发现,配网率相同、试件尺寸相同、配箍率相同、核心混凝土强度等级相同的混凝土柱,有PVC管约束浇筑而成的海砂海水TRC约束混凝土柱的开裂荷载及峰值荷载值明显高于无PVC管约束混凝土柱,有PVC管约束的混凝土柱试件比无PVC管约束的混凝土柱试件的开裂荷载最高增幅达13.69%、极限荷载最高增幅达19.07%,延性最高增幅达40.71%,表明有PVC管约束的核心混凝土柱刚度有较为明显的提高,同时也具有良好的延性。随着PVC管外表面包裹TRC纤维织物网加固层数的增多,混凝土柱试件的极限荷载、极限位移以及延性等均有较为明显的提升。随着配网率的增加,凝土柱试件的开裂荷载最高增幅达65.24%、极限荷载最高增幅达60.17%,延性最高增幅达50%。与PVC管外表面包裹两层纤维织物网的混凝土柱相比,配网率为四层的混凝土柱抗压承载能力更高,延性性能更良好。
其他文献
快速路的运输效率对城市交通网络的顺畅通行有着不可忽视的影响,研究表明,快速路入口匝道附近区域极易发生堵塞和事故,若不对其进行控制,可能导致快速路的交通问题越发严峻,从而降低城市路网的整体效益。与高速公路相比,城市快速路交通流呈现出了不一样的特质,如快速路交通流变化更复杂以及表现出离散性等,这都使得快速路的交通控制研究面临许多难题,并且当前所应用的一些快速路交通控制措施都存在着准确度低、控制目标单一
随着风电机组单机容量的增大和风力发电技术的不断提高,使得风电机组的复杂性不断增加,且风电机组通常工作在恶劣的自然环境中。所以风电机组容易发生各种故障,给风电场造成额外的经济损失。因此对风电机组进行故障分析及诊断是很重要的,可以最大程度地提高生产效率、消除安全隐患,避免危险情况的发生。在此背景下,针对常规的故障诊断方法没有充分挖掘风电机组运行数据的时空分布特性的问题以及无法对风电机组所有的故障同时进
社会经济的快速发展使得我国商业建筑能耗迅速增长,相关统计结果表明,部分地区的商业建筑能耗在建筑能耗总量中的占比已经超过30%,呈现出占比高、能效低的特点。能耗预测是建筑节能中的重要工作,准确的能耗预测对商业建筑节能规划、异常设备检测、用能策略优化等有着重要的参考意义。数据的可靠性在能耗预测研究过程中的地位尤为重要,合适的数据预处理工作有助于提高数据集的整体质量,因此针对能耗数据集中存在异常值的问题
近年来,随着汽车保有量的增加,交通拥堵日益加剧。换道事件作为车辆行驶过程易发生的事件之一,它不仅会对道路交通流的运行效率造成一定影响,不恰当的换道过程还容易造成交通冲突,影响道路交通安全。因此,对于车辆换道事件的研究,如何能让后车迅速有效预判换道事件是否发生,是智能交通领域当前研究的热点之一。目前,大多数换道辅助系统通过转向灯信号状态来判断是否会发生换道事件,但在实际事件发生过程中车辆转向灯的提前
随着中国社会经济和城市化的飞速发展,工业企业规模及数量的壮大,同时也带来城市环境污染问题,为改善城市环境质量,我国对城市经济体制进行了改革,实施“退二进三”“企业入园进区”产业调整政策,早些年由于生产技术水平落后、经营者环保意识匮乏而导致污染严重的企业关停或搬迁后,出现了不少数目存在污染的工业企业的遗留场地,城市环境污染的问题日益严重。自2011年后,国务院和环境保护部相继出台了一系列文件,多次强
随着时代的不断发展进步,我国的城市化水平不断提高,各类大型建筑物越来越多。而随着空调系统在建筑物中的大量应用,接踵而来的是能耗的不断增加。在现代大型商业建筑以及高层住宅中,空调系统的能耗大约占整个建筑物总能耗的55%,在东部某些能耗较高的沿海地区,该比重甚至达到了72%。而随着空调系统的结构复杂度越来越高,子系统越来越多,故障发生越发频繁,其中由空调系统故障所导致的能耗损失日益增多。研究表明,现代
框架结构是应用最为广泛的结构形式之一,在火灾高温作用下,由于材料性能劣化和附加温度应力等原因,导致结构承载力显著下降,严重时引起结构的倒塌,造成人员伤亡和财产损失。因此,框架结构的抗火性能日益引起人们的高度重视。目前国内外学者已经开展了钢框架、钢筋混凝土框架、钢管混凝土框架、型钢混凝土框架的抗火性能研究,有关高温下型钢混凝土柱-钢筋混凝土梁组合框架的抗火性能研究成果较少。本文研究了高温下不同参数S
亚纯函数值分布理论自创立以来,在一些领域中有着广泛的应用,如复域微分方程、亚纯函数唯一性、正规族等。2008年左右,由于Halburd和Korhonen、蒋翼迈和冯绍继等人的出色工作,将值分布一些经典的结果模拟到差分上,从而使得亚纯函数值分布理论在复域差分和差分方程方面研究应用得到极大发展。本论文主要运用Nevanlinna值分布理论对亚纯函数涉及导数和差分的零点分布和唯一性进行研究,论文主要分为
传统RC剪力墙通常作为高层建筑的主要抗侧力构件,虽然具有抗侧刚度大、承载力高等优点,但变形和耗能能力差。钢纤维RC剪力墙(简称SFRCW)是在传统RC剪力墙结构的基础上,在混凝土中加入适量钢纤维后得到的一种剪力墙结构,可以在一定程度上改善RC剪力墙的变形和耗能能力。目前,本课题组已开展了半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构以及暗竖缝RC墙板滞回性能研究,但尚未对两边连接钢纤维RC剪力墙的抗剪机理和滞回
随着智慧城市建设的不断推进,感知设备数量剧增,大量感知数据从边缘涌入云端。在面对从边缘端发起的恶意攻击、中心服务器故障时,智慧城市相关系统仍然缺乏足够的稳定性,系统数据仍存在被修改、删除、损坏的风险,数据的真实性、有效性、隐私性难以保证。区块链技术凭借其去中心化、不可篡改、高可信度的特性,可以在不可信的环境中构建可信的信息、价值传递通道。针对智慧城市所面临的信息安全问题,本文对基于区块链的感知设备