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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王辉 怀洪源 徐智超 商世昌 周航 蒋成
数值仿真试验作为土木工程试验的一个重要手段，越来越多的应用于土木水利类研究生的教学体系。将ABAQUS数值模拟技术引入土木工程有限元课程中“约束混凝土破坏特征”的教学内容，通过Python语言二次开发，借助VUMAT单元删除功能，建立约束混凝土破坏试验参数化仿真系统，实现荷载作用下约束混凝土破坏全过程模拟。通过试验数据分析与模拟结果对比，验证了数值仿真平台的合理性。学生可以通过该平台的交互式窗口输入数据实现自动建模分析，丰富了课程教学内容，为今后的实验教学提供了新思路。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
沈璐 洪鹤轩 蔡浚璟
自愈合混凝土中微胶囊的分布具有随机性，叠加混凝土的非均质特性，使得微胶囊的受力状态具有统计学特征。针对混凝土中微胶囊受力状态实测不便的问题，采用混凝土细观数值实验的方法，通过PFC2D颗粒流离散元软件建立混凝土细观数值模型，根据宏观物理实验获得的应力应变曲线标定细观参数，进而开展混凝土细观数值实验。通过混凝土细观数值试件砂浆颗粒之间的接触力来分析微胶囊力学状态的统计特征，实验结果表明：法向接触拉力和压力的平均值分别为12.24和6.36 mN；标准差为23.07和25.57 mN;75%的法向接触拉力和压力分别位于10.09和11.90 mN以下，90%的法向接触拉力和压力分别位于20.42和24.51 mN以下，这与微胶囊受力状态的实测数据基本吻合。基于混凝土细观数值实验来分析自愈合微胶囊受力状态的方法具备应用前景，作为实测方法的补充，为微胶囊在混凝土中受力状态的获取及跨尺度研究提供了有效路径。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张茹 王正中 陈涛 李甲林 郭利霞
【目的】科学指导冻土地区大U形混凝土衬砌渠道的设计建设。【方法】针对大U形混凝土衬砌渠道的冻胀机理和冻胀破坏特点,通过适当的假设,建立了大U形混凝土衬砌渠道非对称冻胀破坏的力学模型。【结果】只需选取最大冻结力一个参变量,即可求解渠道衬砌板上的冻胀力,并结合混凝土板抗裂条件,给出内力、胀裂部位、冻胀抗裂板厚及抗冻胀破坏验算等一系列计算方法。【结论】工程实例计算表明,该模型安全合理、简单实用,可为大U形混凝土衬砌渠道防冻胀设计提供科学依据,并为建立其他形式的渠道冻胀破坏力学模型提供参考。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
袁丽 徐春晖 杨薇
利用Munjiza的可离散有限元法(FE/DEM)二维Y2D程序,对混凝土梁中点和混凝土短柱受轴向冲击进行数值模拟;并考察程序的局限性。结果表明:混凝土梁的开裂位置与ANSYS软件预测的高应力区吻合,混凝土短柱裂纹的产生、发展、破裂和破碎各阶段的形态合理,Y2D程序能够预测连续固体向非连续体转变的全过程;程序存在无法施加集中力载荷以及位移载荷等局限性,不适于应用性计算,需要完善及改进。
关键词：
混凝土 破坏 有限元 离散元
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王皓冉 谢辉 陈永灿 刘康 李正文 李永龙
水工混凝土磨蚀损伤是造成消力池破坏的主要原因，长期发展会对水利枢纽汛期行洪安全产生威胁。该文采用自主研发的水下机器人(remotely operated vehicle, ROV)对消力池底板磨蚀损伤进行了全面探测，根据骨料暴露比(aggregate exposure ratio, AER)量化表征磨蚀损伤程度，阐明了消力池底板磨蚀分布规律，并通过三维数值模拟进一步分析了消力池水动力要素对底板混凝土磨蚀的影响。结果表明：AER能有效反映水工混凝土磨蚀损伤情况，消力池前段及尾坎附近区域底板磨蚀破坏程度较高。高流速及尾坎附近的淤积回流作用是消力池底板磨蚀的重要因素，水跃漩滚区水气掺混效应减缓了磨蚀破坏，消力池前端无明显负压区，但流速较大，容易产生磨蚀等问题。研究成果对消力池的安全运行与结构评价具有显著的应用价值与推广意义。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王振波 陶鑫 韩春绪 孙鹏
针对混凝土材料实验教学中裂缝表征的重难点问题，提出一种基于数字图像处理（DIP）技术的混凝土开裂性能实验教学方法，并利用该方法分析了混凝土早龄期开裂（塑性）、高韧性混凝土多点开裂（固态）与混凝土裂缝自愈合（回归）等3个方面的教学实例。DIP方法能够使教师改进教学内容，更生动、直观地展示实验结果，能够使学生开拓视野并更深刻理解混凝土的结构与性能演变。DIP能够在涵盖混凝土从塑性到固态、裂缝从产生到回归的全生命周期过程中起串联作用，有利于促进不同学科之间的交叉与创新。
关键词：
数字图像处理 混凝土 裂缝表征 实验教学
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张国辉 顾艳霜 李宗利 杨振东 李常兵
[目的]研究高水压力环境下混凝土内部孔隙结构的变化特征,揭示混凝土经高压水力劈裂损伤的微观机理。[方法]将混凝土试件于105℃下恒温持续干燥115.5 h直至试件达到干燥状态,待试件自然冷却后,利用恒定水压加载系统对干燥后的混凝土在不同高孔隙水压力(0,1,2,3 MPa)下进行加载,采用X-ray CT扫描仪对试件进行扫描,基于VG Studio MAX 2.2分析平台模拟三维重构后分析其内部孔隙的个数、直径、体积、球度及离散性。[结果]各组试件面层孔隙率的离散性随高孔隙水压力的增加而降低;与高孔隙水压力作用前相比,作用后试件的孔隙率提高,其中1,2,3 MPa水压力下试件的孔隙率较作用前分别增加了2.79%,8.38%,23.46%;高孔隙水压力作用后的孔隙数较作用前均有所增加,但孔隙数随水压力增大呈先升后降的趋势,2 MPa水压力下的孔隙数最多,为69 259个;不同大小的孔隙中以孔径≥0.5～
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张国辉 顾艳霜 李宗利 杨振东 李常兵
[目的]研究高水压力环境下混凝土内部孔隙结构的变化特征,揭示混凝土经高压水力劈裂损伤的微观机理。[方法]将混凝土试件于105℃下恒温持续干燥115.5 h直至试件达到干燥状态,待试件自然冷却后,利用恒定水压加载系统对干燥后的混凝土在不同高孔隙水压力(0,1,2,3 MPa)下进行加载,采用X-ray CT扫描仪对试件进行扫描,基于VG Studio MAX 2.2分析平台模拟三维重构后分析其内部孔隙的个数、直径、体积、球度及离散性。[结果]各组试件面层孔隙率的离散性随高孔隙水压力的增加而降低;与高孔隙水压力作用前相比,作用后试件的孔隙率提高,其中1,2,3 MPa水压力下试件的孔隙率较作用前分别增加了2.79%,8.38%,23.46%;高孔隙水压力作用后的孔隙数较作用前均有所增加,但孔隙数随水压力增大呈先升后降的趋势,2 MPa水压力下的孔隙数最多,为69 259个;不同大小的孔隙中以孔径≥0.5～
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
石娇 王正中 张丰丽 肖旻 李爽 杨晓松
【目的】在线弹性断裂力学的基础上,对高地下水位弧底梯形混凝土衬砌渠道冻胀断裂破坏力学模型进行研究,为弧底梯形衬砌渠道的设计提供依据。【方法】将高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌简化为简支梁结构并建立其冻胀力学模型,在考虑材料本身缺陷的基础上结合断裂力学理论,提出了高地下水位弧底梯形渠道冻胀断裂破坏力学模型。运用断裂力学及结构力学等相关理论,考虑法向冻结力的作用,通过适当的简化计算弧底梯形渠道衬砌的相关内力,并提出适用于弧底梯形渠道衬砌的断裂力学破坏准则,利用计算实例对所建立的渠道冻胀断裂破坏力学模型进行验证。【结果】渠道衬砌板的冻胀断裂符合Ⅰ-Ⅱ复合型裂纹的特点,通过建立的弧底梯形渠道混凝土冻胀...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
孙杲辰 王正中 娄宗科 杨晓松 肖旻 安元
【目的】探讨高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌结构冻胀破坏的力学模型,为实际工程中衬砌体的设计与建设提供参考。【方法】根据冻土力学、材料力学及高等数学知识,提出渠道坡板的计算简图是在法向冻结力、切向冻结力和法向冻胀力共同作用下的简支梁,渠底板是与两衬砌相互作用的压弯构件,进而依据合理的简化和假设,提出并建立高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏的力学模型,并进行了实例应用研究。【结果】通过建立的高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏力学模型,不仅能计算出弧底梯形渠道坡板、底板的控制内力及最大弯矩作用点,而且可以计算出渠道衬砌渠坡板所受的法向冻结力,并可估计混凝土板可能发生胀裂的位置。【结论】弧底梯形...
[期刊] 职业技术教育
[作者]
吴胜文
《混凝土结构》课程是土木工程专业的主要专业课。该课程中概念多、方法多、公式多、条件多、系数多,缺乏完整、系统并能解决各类受力构件计算问题的理论,因此教学难度较大。以培养实用型人才为目的,其课程教学应精简教学内容,增强理论教学的直观性,同时在内容上充分重视构造要求,补充讲授平法结构施工图,引导学生学习混凝土结构规范和结构设计软件的使用方法,并通过实际参观及引入工程实例,强化理论与实践的结合。
[期刊] 中国成人教育
[作者]
谢建武
随着科学技术的发展,现代化教学手段越来越多,计算机辅助教学CAI体现了一种全新的教育思想和教学方法,是现代教育技术的重要组成部分。结合钢与混凝土组合结构课程的特点,采用Authorware6.5作为开发平台,编写了教学软件,并且为了使学生更好地理解和掌握重点难点,在必要部分应用了Flash MX和Photoshop 7.0等平面设计工具进行了深化加工,取得了良好的教学效果。
关键词：
组合结构 CAI 教学
[期刊] 清华大学教育研究
[作者]
滕智明
钢筋混凝土(以下缩写成RC)结构课主要讨论RC的基本理论、RC构件(拉、压、弯、剪、扭)的受力性能、计算和配筋构造,是学生学习混合结构设计、单层工业厂房设计、高层建筑结构等后续课的基础。它在性质上相当于RC的“材料力学”,属于专业基础课。学生在初学RC结构课时,普遍的反映是不适应,感到“概念多、公式多、构造要求多”。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
李炎隆 涂幸 王海生 王瑞科
【目的】基于混凝土面板与垫层之间接触面的数值计算模型,考虑温度荷载作用,研究面板堆石坝面板的应力变形特性。【方法】以接触摩擦单元理论为基础,采用接触单元模拟混凝土面板与垫层之间的接触面,进行了公伯峡混凝土面板堆石坝面板应力变形仿真计算,并将计算结果与观测数据进行对比分析。【结果】面板挠度呈现出中部大、两端小的分布规律,最大值为0.24m,位于面板的中心位置,与观测结果基本一致;面板的顺坡向应力分布呈现出中部受压、两端受拉的变化趋势,顺坡向压应力最大值为7.9MPa,出现在约1/2坝高处,拉应力最大值为1.3MPa,出现在面板的底部与顶部;面板底面点与表面点的应力分布是一致的,在同一高程处,面板...
[期刊] 建筑经济
[作者]
李琏
混凝土"双掺"技术是近年来发展起来的一种改善混凝土拌和物性能,提高混凝土强度和耐久性,节约能源和资源,保护环境,降低生产成本的新技术。本文通过对大量试验数据和结果的分析总结,对其可行性和实用性进行充分的论证,以期对"双掺"技术能广泛地应用于实际生产中,为企业降低成本,提高工效,增加效益提供理论和试验上的依据。
关键词：
混凝土 配合比 粉煤灰 减水剂 “双掺”
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