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在考虑纤维和孔隙随机分布的情况下,通过随机算法生成包含孔隙的代表性体积单元Representative Volume Element(RVE)。对生成的RVE建立有限元模型,引入基体的塑性本构模型和界面的双线性本构模型,采用有限元方法研究了孔隙率对碳纤维/树脂复合材料单向板横向力学性能的影响。研究显示,孔隙随机分布对横向力学性能的影响不是很大;当孔隙率不超过临界值时,孔隙对横向力学性能的影响相对较小;当孔隙率超过临界值后,材料横向性模量、横向拉伸强度和横向压缩强度都会有较大的下降。
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从材料层次分析了疲劳载荷与碳化作用对混凝土的耦合效应.疲劳载荷对混凝土碳化的影响可归结为它对混凝土CO2扩散系数的影响,疲劳动载荷会导致混凝土裂纹间隙因子减小,从而使混凝土CO2气扩散系数随其疲劳损伤程度增加而增大.根据混凝土承受的疲劳载荷和大气环境,建立了疲劳载荷与大气环境复合作用下的混凝土碳化寿命预测模型.计算结果表明:疲劳载荷对混凝土损伤程度越大,其服役寿命降低就越显著;混凝土抗疲劳载荷能力越强,且运营过程中承受的疲劳载荷应力水平越小,其服役寿命就越大.

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采用自行研发的道路材料冲刷试验仪,开展了3类半刚性基层材料7,28,90d龄期的室内冲刷试验,得到了标准冲刷次数、冲刷动水压力以及劈裂强度之间的关系式.研究发现:随着龄期增长,材料的抗冲刷系数有下降的趋势,冲刷应力比指数变化较小,大致在18左右,冲刷深度指数受冲刷动水压力和龄期影响较小,在1.8左右;冻融对材料的抗冲刷系数、冲刷应力比指数的影响可予忽略,材料抗冲刷性能的下降可归结于结构强度的下降.另外,反映砂浆黏结作用的劈裂强度较抗压强度与材料的冲刷抗力有更好的相关性.
将废弃电路板回收处理后得到的非金属粉末掺入水泥砂浆中,研究非金属粉末粒径大小对水泥砂浆性能的影响;为改善非金属粉末和水泥浆体之间的界面性能进而改善复合砂浆的性能,采用偶联剂处理非金属粉末和在砂浆中加入丁苯液2种改性方法.结果表明:偶联剂处理可以降低砂浆的含气量和收缩率,加入丁苯液改善了砂浆的抗压强度和毛细孔水率.偶联剂处理和加入丁苯液都可以提高砂浆的抗折强度和黏结抗拉强度.废弃电路板非金属粉末粒径越小,水泥砂浆的抗压强度、抗折强度和黏结抗拉强度越大,含气量、收缩率和毛细孔水率越小.
以双K断裂理论为基础,基于标准钢筋混凝土三点弯曲梁断裂特性,推导了非标准钢筋混凝土三点弯曲梁断裂参数计算公式.开展了非标准钢筋混凝土三点弯曲梁试件断裂试验,研究了其断裂参数的变化规律.结果表明:试件荷载值随试件高度的增加而增大;而试件的亚临界扩展相对值、断裂韧度、起裂断裂韧度和失稳断裂韧度均不随试件高度的增加而变化,可认为是常数.