一、修复混凝土裂缝的理想工具(论文文献综述)
田瑞鑫[1](2021)在《摩擦型可恢复功能联肢剪力墙抗震性能及设计方法研究》文中研究说明剪力墙结构体系是中高层建筑中被广泛采用的一种结构体系,具有较大的抗侧刚度和强度;其缺陷是缺乏足够的塑性变形能力,容易在强烈地震作用下产生不可修复的损伤。为了实现结构可恢复功能的设计理念,针对结构体系中被广泛采用的联肢剪力墙,考虑到地震时其中的连梁及墙脚部分均易遭受严重破坏的特点,本文提出一种摩擦型震后功能可快速恢复的联肢墙,包括消能墙肢和消能连梁的构造及恢复力模型,其抗震性能的主要优势为:消能墙肢和连梁均采用位移型的摩擦阻尼器作为其耗能元件,具有稳定的承载力以及良好的耗能性能;地震时可以耗散大量能量;损伤集中在消能墙肢和连梁的消能器部分,便于震后快速修复和更换,实现震后结构功能快速恢复。本文首先对4个塑性铰支墙试件进行了抗震性能试验研究,提出了塑性铰支墙和各类墙体合理有效的装配方案;验证了塑性铰支墙在空间作用下的优越抗震性能;并且提出了塑性铰支墙的简化滞回模型,包括刚度和强度计算公式。基于可恢复功能的概念,本文提出一种具有多道抗震防线的摩擦型可恢复功能联肢剪力墙体系,并且发展了摩擦型可恢复功能联肢剪力墙的高效数值模型。通过大量动力时程分析,证明摩擦型可恢复功能联肢剪力墙能显着的减小结构层间剪力和层间位移角,有效控制上部剪力墙结构的损伤程度,保护主体结构。对于具有更高抗震性能的摩擦型震后可恢复联肢墙,应当提出更高的性能目标以及相应的性能化设计方法,为此类新型联肢剪力墙的性能化设计提供基本流程和理论基础。因此,本文还提出了基于模型的摩擦型可恢复功能联肢剪力墙的设计方法。基于新型构件的简化滞回模型,可以得到该新型体系各构件的力学参数需求。根据提出的设计方法进行了一个24层新型双肢墙结构的设计,并且对设计结构进行了静力弹塑性分析以及弹塑性时程分析。结果表明,设计结构能够基本满足性能目标,提出的设计方法合理有效。
曲明月[2](2021)在《复合结构微胶囊的制备技术及自修复性能研究》文中进行了进一步梳理混凝土材料作为基础设施建设中最重要的建筑原料,其在服役期间的开裂问题备受关注。结构中的微裂缝若得不到及时修复,便会为外界腐蚀性物质提供快速通道,加速钢筋锈蚀,导致结构破坏。微胶囊水泥基自修复材料能够及时感应并快速修复结构中的损伤,将裂缝引起的潜在危害遏止在初始阶段,对于改善混凝土耐久性、提高结构安全性及延长使用寿命有重要意义。本文通过优选囊芯、囊壁材料,设计胶囊结构,开展室内造粒成膜实验,研制出新型结构自修复微胶囊;基于制备的胶囊,表征了自身形貌、防水性和硬度等综合性能,并将其颗粒掺入水泥砂浆,探索研究了胶囊对材料基体力学性能和耐久性能的影响;结合裂缝宽度、透水系数和抗压强度恢复率三项指标,评估了胶囊粒径、掺量、内囊壁硬化时间和外囊壁厚度对基体自修复效果的影响,确定了最佳胶囊配置参数;借助扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)和X射线断层扫描(X-CT)检测技术,探明了修复物质的微观形貌及化学组成,揭示了基体内部的修复机理,实现了对自修复过程可视化、无损化的追踪。研究取得的主要结论包括:(1)自修复胶囊的囊芯配方选用DM3,成分为氧化镁膨胀剂、硅酸盐水泥和硅灰;内囊壁材料选择快硬性水泥;外囊壁材料选取国产二号聚乙烯醇(GC2-P),包衣时溶液的质量分数为5%。(2)两种囊壁类型的胶囊均呈光滑的圆球状,颗粒具备一定的硬度及较好的防水性,相同实验条件下,单层囊壁结构胶囊的吸水率更低,硬度更大,但其囊芯成分容易提前与外界水反应失效,因此复合结构胶囊的总体性能更优。复合结构胶囊的硬度值和吸水率均随颗粒粒径的增大而升高,粒径范围为0.5-4 mm、掺量在10%-20%之间的胶囊掺入基体后能够保持形状完整,分布均匀并及时开裂。(3)胶囊掺入有利于提高水泥基材料的抗渗性和抗冻性,但对抗碳化性和抗氯离子侵蚀性不利。掺胶囊试件的抗压、抗折强度比未掺胶囊的略有降低,但下降幅度在工程允许范围之内。考虑将不利影响降到最低,胶囊粒径宜在1.6-4.0mm之间,掺量在10%左右。(4)随修复龄期增加,微裂缝愈合程度增高,相对透水系数先迅速降低后缓慢升高,抗压强度恢复率整体上升。水泥基体的初始裂缝宽度越小、裂缝周围修复剂越多、修复物质释放越快,试件的修复程度就越高、相对透水系数越小、抗压强度恢复率越高。(5)结合胶囊对基体自身性能的影响以及四种因素对材料修复效果的影响,确定用于自修复材料的复合结构胶囊最佳参数是内囊壁硬化1h,外囊壁厚度0.15mm左右,胶囊直径2.36-3.2mm,掺量为砂质量的10%。(6)综合理论分析、微观形貌-元素分析及物相成分分析的结果,三者对修复物质成分的判定是基本一致和准确的,复合结构胶囊发挥自修复作用后形成的产物主要是碳酸钙、C-S-H凝胶、钙矾石和钙长石。(7)X-CT结果显示,试件修复28d时,基体内的胶囊含量由10.3%减少为5.02%,裂缝体积由原来的1.61%下降为1.09%,胶囊内的修复剂有效填补微裂缝,裂缝修复率达到32.3%,修复效果显着。
周炎[3](2021)在《酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估》文中认为位于酸性大气环境中的钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)结构不仅长期面临地震灾害的威胁,还同时遭受环境中氢离子、硫酸根离子和硝酸根离子等侵蚀作用影响,导致混凝土及其内部钢筋发生不同程度的腐蚀,引起混凝土保护层开裂脱落、钢筋截面削弱以及钢筋与混凝土之间粘结性能退化等问题,导致RC建筑结构抗震性能降低、地震韧性衰退和地震灾害风险增加。目前,该问题已得到国内外学者的广泛关注,亦取得了一定的研究进展。然而,国内外关于酸性大气侵蚀环境下RC结构耐久性和抗震性能交叉领域的研究较为滞后,无法为该环境下RC结构地震韧性评估提供科学理论支撑。因此,为减少酸性大气环境下地震灾害造成的人员伤亡和财产损失,开展该环境下RC结构抗震性能与地震韧性评估研究十分必要和迫切。本文以酸性大气环境下腐蚀RC剪力墙构件抗震性能为切入点,进而延伸至以RC剪力墙为主要抗侧力构件的RC框架剪力墙结构地震韧性研究,主要工作与结论如下:(1)采用人工气候环境腐蚀技术模拟酸性大气环境,对9片不同设计参数下RC剪力墙试件进行不同循环次数的加速腐蚀试验,继而进行拟静力加载试验。试验结果表明:酸性大气环境侵蚀将显着影响RC剪力墙破坏过程与模式,削弱其承载力、变形、耗能和刚度等抗震性能,同时,不同设计参数下的RC剪力墙抗震性能随腐蚀程度退化规律不同。(2)基于既有耐久性研究成果对单元中混凝土与钢筋本构关系进行考虑腐蚀影响的修正,继而基于本文试验数据对二维RC板本构(FSAM)中的抗剪参数予以重新标定,对腐蚀后钢筋粘结滑移本构予以修正,并基于应变渗透理论模拟腐蚀后界面间的粘结滑移效应,最终提出了酸性大气环境下腐蚀RC剪力墙数值建模方法,并基于试验数据验证了其准确性。(3)采用随机森林算法对RC剪力墙抗震试验数据集进行挖掘学习,提出了RC剪力墙破坏模式高效识别方法,并基于腐蚀RC剪力墙试验结果验证了其准确性与适用性。结合破坏模式识别技术与腐蚀RC剪力墙数值模拟方法,对不同破坏模式下的2304个腐蚀RC剪力墙进行数值模拟试验,继而基于模拟数据对既有RC剪力墙抗剪承载力公式进行修正,最终提出了酸性大气环境下不同破坏模式RC剪力墙抗剪承载力计算公式。(4)通过工程实测与理论分析,建立了酸性大气环境下混凝土腐蚀程度与钢筋锈蚀程度的经时概率模型与腐蚀RC构件的破坏状态划分方法;考虑材料强度变异性与腐蚀程度不确定性,建立了不同服役时间与设计参数下的RC框剪结构主要结构构件数值模型;结合本文数值模拟方法与最大似然估计和假设检验的统计分析方法,获得了各构件不同服役时间与损伤状态下的层间位移角概率分布统计参数,进而建立了酸性大气环境下RC框剪结构主要结构构件基于威布尔累积概率分布的易损性模型。(5)建立了酸性大气环境下RC框剪典型结构,继而采用基于IDA分析方法,获得了不同强度地震作用下典型结构地震响应;修正《建筑抗震韧性评价标准》中的损失与恢复分析方法,结合腐蚀RC构件易损性模型,得到了不同地震动下各典型结构的经济损失和恢复时间分布;进而,以经济损失标定功能损失并建立功能恢复模型,绘制了典型结构功能-时间-强度韧性曲面。最终,建立了可用于表征不同强度地震作用下腐蚀RC框剪结构综合地震韧性的定量评估框架,并据此得到了酸性大气环境下RC框剪结构地震韧性随服役时间与层数的变化规律。
张增辉[4](2021)在《基于纤维负载微生物的混凝土裂缝自修复性能研究》文中研究说明近年来随着国内建筑领域的发展,混凝土材料得到了大量的使用,但是混凝土材料由于其抗折强度较低,因此在混凝土建筑中,经常出现开裂以及结构性损坏等情况,进而导致对建筑的使用年限以及环境带来严重问题,阻碍了混凝土材料的发展以及利用,那么针对结构特征、交通特性、环境资源需求等方向为裂缝的修复提供一个新的方向,是现代建筑领域的重点研究目标。基于微生物矿化沉积的混凝土裂缝自修复技术是在混凝土中加入具有矿化能力以及营养物质的裂缝自修复机制,当混凝土出现裂缝时,微生物孢子得以激活,开始诱导产生碳酸钙结晶体,进而对混凝土裂缝实现主动修复,进一步提高混凝土结构的耐久性等问题。但是受混凝土内部高碱性环境的影响,如果微生物直接掺入混凝土中,其活性明显降低。因此将微生物固载到多孔材料中,为微生物的生存和繁殖提供保障,进而提高其矿化作用,但是受载体的材质以及性能等因素的影响,现有的载体材料存在一定的缺点,因此本文在通过查阅大量文献以及相关研究的基础上,通过植物纤维作为载体负载微生物,研制出一种混凝土裂缝修复材料。同时从不同的方向对自修复材料的修复效果进行探究,主要得到如下结论:(1)通过前期的试验验证我们得到本文采用的巴氏芽孢杆菌具有良好的矿化沉积功能,同时本文选定纤维作为载体进行纤维负载微生物的材料,对于载体的吸水性以及其他物理力学性能测试,选定微生物的营养物质为硝酸钙、尿素和培养基,并且采用水玻璃对载体进行包裹处理,采用剑麻纤维的长度为12-16 mm,掺入量为胶凝材料质量分数的0.5%进行后续的试验较为合适,同时载体在吸附微生物菌液时选择吸附2h为最佳吸附效率。(2)通过表面观测法以及裂缝最大宽度和裂缝修复率法对混凝土裂缝修复性能进行研究,研究结果表明,微生物的以载体的形式掺入的混凝土中,其表现出良好的裂缝修复效果。在修复养护28d后,其中纤维负载微生物组的修复效率最高最大修复宽度为0.65 mm,在0.4 mm以内的裂缝修复率基本达到了80%。同时在探究不同粉煤灰掺量对修复效果的影响时,其大致规律为30%粉煤灰掺量>20%粉煤灰掺量>10%粉煤灰掺量>0%粉煤灰掺量。(3)通过探究在微生物加入时混凝土材料的力学以及耐久性的影响,我们发现有机物质对于混凝土材料的抗压抗折以及耐冻性都有一定的影响,其中以菌液直接加入到混凝土中影响最大,其中DC2组的抗压强度比DC1组的抗压强度降低了19%,抗折强度降低了1.6%,DC2组的冻融循环次数相较于DC1组减少了15次,降低了21.4%。但是由于纤维的加入,在养护龄期内HC2组的抗压强度比HC1组的抗压强度提高了7.8%,但是在抗折强度中HC4组抗折强度比HC1组抗折强度提高了6.9%。(4)通过微观分析我们发现,微生物能够附着在纤维材料的表面,而纤维也能为微生物提供良好的生存和繁殖空间,这为混凝土裂缝的修复提供了依据,同时我们通过对裂缝处产生的白色结晶体进行微观以及物相分析,白色结晶体主要成分为碳酸钙晶体中类型中方解石,同时在裂缝的边缘以及裂缝内部,我们也发现了微生物以及矿化结晶体的存在,为后续对混凝土裂缝内部的修复研究提供了理论依据。
夏娴[5](2020)在《镶嵌式水泥基材料构件加固技术开发与研究》文中研究指明水泥基材料因抗压强度较高等特点广泛应用于建筑工程等各领域中,但因其抗拉强度低且材料呈脆性,容易出现裂缝,从而使以水泥基材料为主要结构的建筑物承载能力、耐久性降低,甚至导致结构破坏。因此,对以水泥为主要材料的工程构件进行加固技术研究显得十分重要。本课题开发并研究了一种简易的新型钢片-水泥基材料组合加固技术,该技术通过在开裂的水泥基材料构件裂缝处进行抠槽,放置特殊形状的加固件,用水泥基材料填充补强的方式进行加固,使构件具有不低于开裂前的初始抗弯性能。根据结构仿生学原理,镶嵌件可用金属或复合材料制成哑铃或8字形状,镶嵌件的中间连接部分贯穿裂缝,两端盾头与原水泥基材料构件形成嵌固,达到对构件的加固。为研究镶嵌式加固技术的可行性,试验设计了4种人造裂缝形态、采用哑铃形钢片镶嵌件和C形铁丝镶嵌件两种加固件类型,通过抗折试验,研究了不同类型加固试件的加固能力,对比了不同类型裂缝和不同类型镶嵌件对加固效果的影响。根据试验设计,用ABAQUS软件模拟了试验中哑铃形镶嵌件补强区域的力学行为,选择其中一种裂缝形态进行建模,分析试验可行性,再选用8种镶嵌件形状进行优化,根据构件加固后最大主应力云图分布和极限承载力的改变及边界效应对比分析了哑铃形镶嵌件盾头效果以及两端盾头半径和连接长度对加固效果的影响。对空白构件和镶嵌件修补的水泥基材料构件进行抗折试验,并与有限元结果进行对比。设计13种镶嵌件形状进行哑铃形镶嵌件优化试验,分析了镶嵌件盾头半径、连接长、连接宽、厚度、盾头形状五个方面对极限承载力、中间裂缝挤压情况的影响。在同配方同环境下对浇铸的水泥基材料试件进行预留槽、抠槽试验,结合镶嵌工艺,探索施工可行性并比较不同水泥基材料对加固效果的影响。试验结果表明,本课题研究的镶嵌式加固方式,可以使含裂缝的水泥制品的抗折性能超过构件原有数据,补强值增加22%58%,且无粘结问题破坏。分析试验和有限元分析结果表明,ABAQUS有限元的假设和建模合理,且有限元软件模拟可以较精确地模拟哑铃形镶嵌加固构件的受力过程及变化,极限荷载与试验误差仅为2.2%,可以在接下来的研究中部分代替试验工作,大大减少试验量。优化试验结果表明,镶嵌件的尺寸、形状与修补效果关系密切,哑铃形镶嵌式加固件两端盾头的半径和连接长的增大能够显着提高加固后水泥基材料构件的抗弯性能。构件成型制槽后的修复试验结果表明,该技术施工方面是可行的,新旧浆体和钢片结合较好,盾头端浆体增加可以提高加固效果,故工字形槽比方形槽修补强度提高约35%。本技术还具有施工方便、可靠性高、成本低廉等优点。
侯占全[6](2020)在《水泥基路面修补材料研发与应用》文中提出水泥混凝土路面具备广泛性与普及性,其强度稳定,耐久可靠,成本低廉,应用范围广阔。现如今中国经济飞速飙升,车辆以及道路矛盾冲突日趋显着,道路质量愈发落后于车辆现状,交通堵塞成为屡见不鲜的疑难杂陈,道路破损更是层出不穷。除此之外,不少道路施工者无视道德,选择偷工减料,货运超载现象同样常见,致使路面千疮百孔,出行问题遭受严重阻碍。当前常见水泥路面修补材料可以划分为有机类与无机类两类。其中有机修补材料,更多选择沥青以及环氧树脂等材料,但其缺陷性亦会存在,与水泥相容性不高,造价昂贵,色差显着,老化程度突出等等。后者则以水泥类修补材料作为代表,其问题同样突出。例如选择普通硅酸盐水泥必然需要进行局部封闭,区域交通需要24h方可基本恢复常态,这些均致使道路负荷过高。其次,新旧混凝土难以黏结,致使黏结处频繁出现复损等问题。本文围绕特种水泥硫铝酸盐水泥以及各类小料混合配比展开深度探究。具体细分为:水泥配合比研究、水泥凝结时间研究、水泥砂浆力学性能试验研究、粘结方式强度试验研究以及修补砂浆干缩研究等。对于水泥地凝结时间测定展开重点关注,认识到倘若将石膏以及胶粉等等注入硫铝酸盐水泥,则会使得水泥凝结明显放缓,时间大概在12-30min。以混凝土力学性能角度展开分析,利用同种配合比配制混凝土。实验发现,具备硫铝酸盐水泥的混凝土,可以完美符合路用混凝土强度等级C40需求。针对粘结方式强度展开深度分析,表面粗糙,粘结深度大,粘结强度也随之增大。对干缩率进行试验加入不同掺加料对干缩率有显着变化。该论文有图28幅,表16个,参考文献33篇。
姚东升[7](2020)在《同一性视角下建筑遗产保护策略研究 ——以满铁中央实验所旧址为例》文中研究表明建筑遗产的保护与传承在当前是我们应尽的责任,对未来也有重要的意义。国内外相关法律文件将原真性与完整性作为建筑遗产保护的基本原则,而在具体保护实践中仍然存在对原真性与完整性概念的理解偏差,进而缺乏有效的保护策略。本文是基于同一性的视角对建筑遗产保护的基本原则与保护策略研究。首先,选择同一性为研究视角,从同一性的概念与判断条件及其与建筑遗产保护的关系展开研究。基于同一性视角探索了建筑遗产保护中原真性与完整性的本质内涵与适用条件,并引出传承性的概念。分别探索了原真性、完整性、传承性三者在不同类型、不同状态的建筑遗产保护中不同体现,以及三者在时间维度、空间维度、建筑本体再利用方面各有侧重。本文建议将原真性、完整性、传承性共同作为建筑遗产保护的三个基本原则。其次,基于对建筑遗产保护基本原则的研究,结合相关保护实践案例的分析,针对三个基本原则提出三个保护策略,分别是凝固式保存、文献式修复、设计式再生,并且进一步研究三个保护策略的适用条件与具体操作方法。单独或综合运用这三个保护策略可以解决建筑遗产保护中的一般问题。本文以大连市近代建筑遗产满铁中央实验所旧址保护为例,基于同一性视角探索该建筑遗产的保护策略。通过满铁中央实验所旧址的建筑调研,遵循建筑遗产保护基本原则,灵活运用凝固式保存、文献式修复、设计式再生三种保护策略,对其进行相应的建筑修缮加固、景观风貌重塑,功能整合与再利用的方案设计。最后,对全文进行了总结以及对后续研究的展望。
强翰霖[8](2020)在《含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究》文中认为钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)框架作为应用最广泛的结构形式之一,可能发生多种不同类型的倒塌机制。如何同时提高其抗整体侧向倒塌(地震作用下)和抗局部竖向连续倒塌(爆炸、地震、火灾等作用下)的能力受到学者们的关注。针对此,本文提出了一种含起波钢筋梁和屈服后强化柱的新型RC框架结构:“起波钢筋”是一种新型钢筋构造,配置在梁中能同时提高框架抗地震倒塌、连续倒塌能力;屈服后强化柱的配置用于控制结构在地震下的残余变形。故其在整体侧向倒塌工况下侧向变形能力大、残余变形小;在局部竖向连续倒塌工况下抗连续倒塌能力强。本文针对其抗震性能开展了一系列研究,研究工作与成果如下。(1)起波钢筋受力性能研究。首先针对起波钢筋单轴受力性能开展了试验研究和数值模拟,发现其有先被拉直、再被拉断的受力过程,表现出“双台阶”的受力行为。在此基础上提出了单轴受力本构模型。其次针对起波钢筋往复拉伸性能开展了研究,重点研究了起波钢筋的滞回特性和低周疲劳特性。(2)配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究。首先对14个1/2缩尺RC梁试件开展了往复加载试验研究,试验结果表明起波钢筋的配置使得RC梁出现了一种新的“双台阶”行为受力特征和一种新的“双铰机制”破坏模式,且增大了RC梁的转角变形能力。其次采用纤维模型开展了数值模拟分析。最终提出了起波钢筋梁塑性铰滞回本构理论模型。(3)新型RC框架结构抗震性能研究。首先对3个1/2缩尺单层单跨RC框架子结构试件开展了往复加载试验研究,证实了配置起波钢筋有利于结构实现“强柱弱梁”破坏机制。并基于此开展了框架结构变形机制分析,指出起波钢筋构造适用于4层及以上框架结构;分析了屈服后强化柱对框架整体抗震性能的显着作用,揭示了应用变形能力较小的高强材料可以形成变形能力较大的框架柱的机理。(4)新型RC框架结构的设计理论和设计方法研究。首先,在初始刚度、延性和承载力三个参数基础上,将屈服后刚度作为结构第四个重要参数考虑进来,开展了新型框架设计反应谱研究。其次提出了新型框架的结构设计方法,并给出了一个多层框架设计实例,时程分析和增量动力分析研究结果表明:与普通RC框架相比,本文提出的新型RC框架结构抗震性能获得较大提升。本文研究成果为新型RC框架的工程设计提供了理论基础,从而为RC框架综合抗倒塌能力的提升提供了一种技术途径。
韩翔宇[9](2020)在《硬岩/混凝土断裂破坏性能预测及其缺陷修复技术研究》文中指出在中国交通运输快速发展的背景下,隧道已成为交通基础设施不可或缺的一部分,隧道建设在全国各地尤其是西部地区如火如荼地开展起来。岩石、混凝土是隧道建设中涉及的两种主要材料,它们的力学性能研究对于隧道建设具有至关重要的意义。一般情况下,硬岩和混凝土材料的抗拉强度远小于抗压强度,常在较小的拉应力下发生断裂破坏。因此,硬岩、混凝土等准脆性材料的断裂破坏性能研究是其力学性能研究的关键组成部分,是在隧道建设中成功应用这两种材料的重要基础。当隧道建成投入使用后,由于混凝土本身特性及周围环境的影响,隧道结构难免会出现各种尺寸、形态的缺陷,将严重威胁结构正常使用。因此,研究混凝土等材料的缺陷修复技术是交通隧道安全运营的保障。本文从硬岩、混凝土等准脆性材料的断裂过程出发,综合采用技术调研、理论分析、室内试验、数值模拟等研究手段,针对准脆性材料断裂破坏性能预测方法及缺陷修复技术展开了尺寸效应、断裂过程区应力分布、边界效应模型、硬岩和混凝土试件断裂破坏性能的离散规律、试件尺寸和形状等因素对断裂破坏性能预测结果的影响、微观结构在准脆性材料断裂过程中的作用、基于小试件的断裂破坏性能预测大试件的断裂破坏荷载的可行性、准脆性材料微缺陷修复技术等研究。本研究从断裂过程区着手,以边界效应模型为基础,对裂缝尖端附近区域的应力分布进行分析,得到了准脆性材料的断裂破坏性能预测方法,随后分别以硬岩、混凝土为介质研究了各种因素对预测结果的影响,最后根据准脆性材料断裂特点提出了相应的断裂修复技术。本论文主要研究工作和研究成果体现在以下几个方面:(1)从交通隧道的角度分析了准脆性材料断裂破坏性能预测方法及缺陷修复技术研究的必要性。系统地整理分析了断裂力学发展过程及主流的准脆性材料断裂模型、准脆性材料断裂数值模拟方法、准脆性材料缺陷修复技术的研究现状,为本文后续研究工作指明方向。(2)采用经典强度理论计算不同尺寸试件的强度具有尺寸效应,从断裂力学角度分析了产生这种现象的原因。借鉴虚拟裂缝模型中的方法,对裂缝尖端附近区域的应力分布进行分析,基于边界效应模型推导了简单、易用的单参数断裂模型,并提供了一个用于确定表征准脆性材料断裂破坏性能的参数和预测不同尺寸、形状试件断裂破坏荷载的方法。(3)开展了平均颗粒粒径为2.0mm的花岗岩和平均颗粒粒径为0.35mm的中砂岩的三点弯曲断裂试验。首先,采用单参数断裂模型计算了花岗岩的断裂破坏性能,并对断裂破坏性能的离散性进行分析,计算结果服从正态分布。因此,可以将正态分布分析方法与单参数断裂模型结合起来预测硬岩材料的断裂破坏性能。研究了试件的大小、形状及缝高比等因素对硬岩断裂破坏性能预测的影响,结果表明:岩石断裂破坏性能预测结果较为准确,是个仅与材料相关的常数,与试件尺寸、形状、缝高比等因素无关。同时,验证了在确定岩石平均骨料粒径时存在的误差对断裂破坏性能预测准确性的影响可以忽略。对于小颗粒粒径的中砂岩而言,当试件尺寸达到300mm时,其断裂过程符合线弹性断裂力学范畴,采用单参数断裂模型同样可以得到近似的结果。需要注意的是,在无预制裂缝的小试件断裂分析时,其等效初始裂缝长度是一个大于零的数。(4)开展了混凝土三点弯曲断裂试验,采用单参数断裂模型对每个试件的断裂破坏性能进行计算。对混凝土试件的断裂破坏性能的离散性进行分析,计算结果同样服从正态分布。随后,借助正态分布分析方法与单参数断裂模型结合的方法,研究了试件尺寸、形状、缝高比等因素对混凝土断裂破坏性能预测结果的影响,研究结果与硬岩材料相似,断裂破坏性能仅随着骨料粒径的变化而变化。最后,结合混凝土结构安全评价标准,提出了以裂缝深度为指标的评价方法。(5)基于混凝土双轴压缩实验获得的细观参数,采用颗粒流离散元软件建立混凝土断裂预测数值模型。参照第四章建立混凝土断裂试验模拟工况,模拟混凝土断裂过程,并结合单参数断裂模型计算断裂破坏性能。结果表明:采用颗粒流离散元软件模拟混凝土等准脆性材料断裂试验,不仅可以反映出材料断裂过程,还可以精确地预测其断裂破坏荷载,采用单参数断裂模型计算的断裂破坏性能与室内试验吻合度较高。在计算机硬件允许的前提下,颗粒流离散元软件在大尺寸准脆性材料试件断裂模拟上具有明显的优势。(6)分析了既有的准脆性材料修复技术的优点与不足,结合准脆性材料断裂破坏特点,提出了针对待修复基体中微缺陷的修复方法。对比采用不同方法修复试件的二次断裂破坏性能、断裂路径及微观观测结果,可以得出:预喷涂法能够有效地修复基体中微缺陷,大幅度地提升修复效率。此外,还研究了准脆性材料微观结构对于预喷涂法的修复效率的影响。本文关于硬岩、混凝土等准脆性材料断裂破坏性能预测方法及缺陷修复技术的系列研究,从断裂力学角度为隧道等地下工程的施工过程及结构安全评价提供了理论支撑,为我国病害隧道的修复技术提供了范例,也为国内外其他类似地下工程提供了可以借鉴的理论依据和经验,必将推动我国地下工程建设及运营技术的发展。
全雷宇[10](2020)在《承压抗剪阻尼器加固震损砌体底层窗间墙试验研究》文中研究指明砌体结构历史悠久,目前为止仍然是应用最广泛的结构形式之一,尤其在乡镇建筑中所占比例较大。相对于其它类型的结构,砌体结构具有诸多自身的优点,但就抗震水平而言,砌体结构存在着较大的缺陷和不足。对比历次震害发现,砌体结构窗间墙在地震中更容易发生破坏,且底层窗间墙破坏的程度最为严重。虽然现有研究中针对受损砌体结构的加固方法已经做了相关研究,取得了初步成果,但针对于砌体结构窗间墙破坏模式的加固方法研究仍存在不足,特别是针对震后的快速修复技术,现有研究相对较少。近年来,以消能减震为核心的加固理念已经被广大学者所认可,各类金属阻尼器也得到广泛研究和应用。本文在砌体结构现有加固方法的基础上,结合金属阻尼器的耗能减震理念,针对砌体结构窗间墙的受力机理,设计可等效替换窗间墙的承压抗剪型金属阻尼器,通过拟静力试验和有限元模拟相结合的方法对比分析加固前后试验墙体的抗震性能,最终提出此种加固方法的合理性。本文主要研究内容包括:(1)分析砌体结构受损窗间墙的破坏特征及受力机理,结合混凝土结构中可更换连梁的加固思路,提出一种可替换受损窗间墙的承压抗剪型金属阻尼器;(2)根据金属阻尼器的研究现状,设计符合窗间墙受力特性的承压抗剪型金属阻尼器,通过有限元分析,验证此种设计方法的合理性;(3)用承压抗剪型金属阻尼器替换砌体结构已受损底层窗间墙,对加固后墙体进行拟静力试验研究,对比加固前后墙体的抗震性能,重点关注墙体的耗能性能及承载力的恢复情况;(4)有限元软件模拟试验墙体,与试验结果进行对比,验证加固方法的合理性。本文所得结论:本文基于砌体结构窗间墙受力机理所设计的承压抗剪型金属阻尼器满足“承压且抗剪”的力学要求。使用承压抗剪型金属阻尼器替换受损窗间墙后,墙体的承载力可恢复至未受损状态,耗能能力在加载后期有明显提升,抗震性能得到改善。数值模拟结果显示加固后墙体模型破坏较为合理,验证了加固方法的可行性,为后续加固方法的改进提供借鉴意义。
二、修复混凝土裂缝的理想工具(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、修复混凝土裂缝的理想工具(论文提纲范文)
(1)摩擦型可恢复功能联肢剪力墙抗震性能及设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 震后可恢复功能 |
1.1.2 联肢剪力墙结构 |
1.1.3 摩擦型可恢复功能联肢剪力墙 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 可恢复功能联肢剪力墙 |
1.2.2 可恢复功能剪力墙及抗震性能 |
1.2.3 新型可更换连梁 |
1.2.4 联肢剪力墙结构基于性能的设计方法 |
1.3 主要研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
2 塑性铰支墙抗震性能试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 设计概念 |
2.3 试验概况 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 试件设计 |
2.3.3 试件制作 |
2.3.4 材料实测强度 |
2.4 试验方案 |
2.4.1 加载装置 |
2.4.2 加载制度 |
2.4.3 测量方案 |
2.5 试验结果 |
2.5.1 试验现象 |
2.5.2 滞回曲线 |
2.6 结论 |
3 塑性铰支墙简化滞回模型及设计方法 |
3.1 变形模式 |
3.1.1 面内变形模式 |
3.1.2 面外变形模式 |
3.2 构件行为及传力路线 |
3.2.1 抗弯构件-消能器行为 |
3.2.2 抗剪构件-V型支撑工作性能 |
3.2.3 连接构件-型钢受力性能 |
3.2.4 连接构件-栓钉和竖向分布筋受力性能 |
3.2.5 塑性铰支墙传力路线 |
3.3 简化滞回模型及参数计算方法 |
3.3.1 简化滞回模型 |
3.3.2 参数计算方法 |
3.4 设计流程及建议 |
3.4.1 基本构造及要求 |
3.4.2 设计流程 |
3.4.3 设计建议 |
3.5 结论 |
4 摩擦型可恢复功能联肢剪力墙的抗震性能分析 |
4.1 结构介绍 |
4.1.1 原型结构介绍 |
4.1.2 建模结构介绍 |
4.2 模拟方式 |
4.2.1 RC构件模拟 |
4.2.2 钢桁架连梁模拟 |
4.2.3 塑性铰支墙模拟 |
4.2.4 连梁和墙肢连接处理 |
4.3 Pushover分析 |
4.4 动力时程分析 |
4.4.1 自振周期 |
4.4.2 地震波选取 |
4.4.3 结构响应 |
4.5 结论 |
5 基于模型的摩擦型可恢复功能联肢剪力墙抗震设计方法 |
5.1 设计体系介绍 |
5.2 性能目标 |
5.2.1 各规范对性能目标的规定 |
5.2.2 摩擦型可恢复功能联肢剪力墙的性能目标 |
5.3 联肢剪力墙的设计方法 |
5.3.1 规范设计方法 |
5.3.2 现行常用设计方法 |
5.3.3 基于模型的摩擦型可恢复功能联肢剪力墙设计方法 |
5.4 案例设计 |
5.4.1 原型结构及性能目标 |
5.4.2 确定各构件初始刚度(多遇地震设计) |
5.4.3 确定连梁的屈服承载力(设防地震设计) |
5.4.4 确定底部墙肢的屈服承载力(罕遇地震设计) |
5.4.5 确定上部墙肢屈服强度 |
5.5 设计结构性能分析 |
5.5.1 静力弹塑性分析 |
5.5.2 动力时程分析 |
5.6 塑性铰支墙设计实例 |
5.7 结论 |
6 结论与展望 |
6.1 主要工作与结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(2)复合结构微胶囊的制备技术及自修复性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 水泥基自修复材料的国内外研究现状 |
1.2.1 水泥基自修复材料 |
1.2.2 水泥基自修复材料的类型 |
1.2.3 水泥基材料自修复效果的评价方法 |
1.2.4 存在的问题与不足 |
1.3 研究目标及内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 新型自修复微胶囊制各技术 |
2.1 微胶囊设计思路 |
2.2 微胶囊结构设计 |
2.2.1 单层囊壁自修复微胶囊 |
2.2.2 复合结构自修复微胶囊 |
2.3 微胶囊材料选择 |
2.3.1 囊芯配方优化 |
2.3.2 内囊壁材料确定 |
2.3.3 外囊壁性能测试 |
2.4 新型自修复微胶囊制备流程 |
2.5 本章小结 |
第三章 新型自修复微胶囊性能表征 |
3.1 实验方案 |
3.1.1 胶囊的形貌 |
3.1.2 胶囊的防水性 |
3.1.3 胶囊的硬度 |
3.1.4 胶囊在基体内的完整性、分布及开裂情况 |
3.2 单层囊壁微胶囊的性能 |
3.2.1 形貌 |
3.2.2 防水性 |
3.2.3 硬度 |
3.3 复合结构微胶囊的性能 |
3.3.1 形貌 |
3.3.2 防水性 |
3.3.3 硬度 |
3.3.4 完整性、分布及开裂情况 |
3.4 本章小结 |
第四章 复合结构微胶囊对材料基体宏观性能的影响 |
4.1 实验方案 |
4.1.1 原材料及配合比 |
4.1.2 力学性能测试 |
4.1.3 耐久性能测试 |
4.2 砂浆试件的力学性能 |
4.2.1 胶囊掺入对基体强度的影响 |
4.2.2 胶囊粒径对基体强度的影响 |
4.2.3 胶囊掺量对基体强度的影响 |
4.3 砂浆试件的耐久性 |
4.3.1 抗冻性能 |
4.3.2 抗渗性能 |
4.3.3 抗碳化性能 |
4.3.4 抗氯离子侵蚀性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 复合结构微胶囊自修复材料的修复效果 |
5.1 实验方案 |
5.1.1 裂缝宽度对比 |
5.1.2 透水性对比 |
5.1.3 力学性能对比 |
5.2 不同因素对修复效果的影响 |
5.2.1 复合结构微胶囊的粒径 |
5.2.2 复合结构微胶囊的掺量 |
5.2.3 微胶囊内囊壁的硬化时间 |
5.2.4 微胶囊外囊壁的成膜厚度 |
5.3 本章小结 |
第六章 复合结构微胶囊自修复材料的修复机制 |
6.1 实验方案 |
6.1.1 扫描电镜-能谱分析 |
6.1.2 X射线衍射仪分析 |
6.2 修复物质机理分析 |
6.2.1 修复物质的微观形貌 |
6.2.2 修复物质的化学组成 |
6.3 微胶囊自修复水泥基材料的修复过程 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
7.2.1 课题研究展望 |
7.2.2 工程应用展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间主要科研工作 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 RC建筑材料酸腐蚀机理与力学性能退化规律研究 |
1.2.2 腐蚀RC构件力学与抗震性能试验及数值模拟研究 |
1.2.3 建筑结构地震韧性评估研究 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究内容 |
2 酸性大气环境下RC剪力墙抗震性能试验研究 |
2.1 试验方案 |
2.1.1 RC剪力墙设计 |
2.1.2 材料力学性能 |
2.1.3 加速腐蚀试验方案 |
2.1.4 加载装置与制度 |
2.2 试验现象与破坏过程 |
2.2.1 腐蚀现象与量化 |
2.2.2 破坏过程与滞回曲线 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 骨架曲线 |
2.3.2 承载能力 |
2.3.3 变形能力 |
2.3.4 剪切变形 |
2.3.5 强度衰减 |
2.3.6 刚度退化 |
2.3.7 滞回耗能 |
2.4 本章小结 |
3 酸性大气环境下RC剪力墙数值模型研究 |
3.1 考虑弯剪耦合的剪力墙模拟方法 |
3.1.1 模型基本假定 |
3.1.2 二维RC板单元本构关系 |
3.1.3 整体刚度矩阵 |
3.1.4 本文建模思路 |
3.2 腐蚀混凝土本构修正 |
3.2.1 腹板非约束混凝土 |
3.2.2 边缘构件约束混凝土 |
3.3 锈蚀钢筋本构修正 |
3.4 抗剪机制相应系数修正 |
3.5 考虑腐蚀影响的粘结滑移效应模拟 |
3.5.1 零长度单元中混凝土应变修正 |
3.5.2 考虑腐蚀影响的钢筋滑移本构 |
3.6 模型的建立与验证 |
3.7 本章小结 |
4 腐蚀RC剪力墙破坏模式与抗剪承载力预测 |
4.1 RC剪力墙破坏模式识别方法 |
4.1.1 RC剪力墙破坏模式分类 |
4.1.2 破坏模式识别方法对比 |
4.2 基于机器学习的RC剪力墙破坏模式识别 |
4.2.1 基于机器学习的分类算法 |
4.2.2 机器学习数据集 |
4.2.3 RC剪力墙破坏模式识别模型 |
4.3 腐蚀RC剪力墙模拟试验数据库 |
4.3.1 参数设置 |
4.3.2 影响参数分析 |
4.4 腐蚀RC剪力墙抗剪承载力预测 |
4.4.1 未腐蚀RC剪力墙抗剪承载力计算公式 |
4.4.2 不同破坏模式下抗剪承载力公式选择 |
4.4.3 考虑腐蚀影响的抗剪承载力公式修正 |
4.5 本章小结 |
5 腐蚀RC框剪结构构件时变地震易损性分析 |
5.1 构件易损性分析方法对比 |
5.1.1 基于历史震害的经验分析方法 |
5.1.2 基于试验数据的统计分析方法 |
5.1.3 基于数值模拟的理论分析方法 |
5.2 腐蚀RC结构构件易损性分析 |
5.2.1 酸性大气环境下材料腐蚀程度经时变化规律 |
5.2.2 RC构件损伤破坏状态划分 |
5.2.3 腐蚀RC构件工程需求参数的选取 |
5.3 腐蚀RC剪力墙构件地震易损性曲线 |
5.3.1 参数选取与模型设计 |
5.3.2 DS-EDP结果对比分析 |
5.3.3 不同服役期构件层间位移角分布 |
5.3.4 不同服役期构件地震易损性曲线 |
5.4 腐蚀RC梁柱构件地震易损性曲线 |
5.5 本章小结 |
6 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估 |
6.1 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估框架 |
6.1.1 既有评估框架 |
6.1.2 本文评估框架 |
6.2 腐蚀RC框剪结构地震反应分析 |
6.2.1 典型结构平面布置形式 |
6.2.2 典型结构设计 |
6.2.3 典型结构数值模型的建立 |
6.2.4 增量动力时程分析 |
6.3 腐蚀RC框剪结构地震损失分析 |
6.3.1 损失评估方法 |
6.3.2 易损构件的选取与数量估计 |
6.3.3 构件易损性模型与修复费用比 |
6.3.4 不同参数下建筑损失分析结果 |
6.4 腐蚀RC框剪结构震损恢复分析 |
6.4.1 修复准备时间 |
6.4.2 修复策略制定 |
6.4.3 修复时间计算方法 |
6.4.4 不同参数下建筑恢复时间计算结果 |
6.5 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估 |
6.5.1 功能-时间曲线的建立 |
6.5.2 不同服役期与层数的RC框剪结构地震韧性评估 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录一: RC剪力墙构件机器学习数据集 |
附录二: 发表学术论文情况 |
附录三: 发表专着情况 |
附录四: 授权发明专利 |
附录五: 参加的科研项目 |
附录六: 获奖情况 |
(4)基于纤维负载微生物的混凝土裂缝自修复性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及进展 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 纤维负载微生物自修复材料的制备与性能研究 |
2.1 微生物培养及矿化性能研究 |
2.1.1 微生物的选择 |
2.1.2 微生物菌液的培养 |
2.1.3 生物量测定 |
2.1.4 微生物矿化沉积功能的验证 |
2.2 营养物质的选择与掺量 |
2.3 载体的选择 |
2.3.1 载体的基本特性 |
2.3.2 载体的物理力学特性 |
2.3.3 载体掺量以及长度的确定 |
2.4 纤维负载微生物材料制备及其性能研究 |
2.4.1 植物纤维改性处理 |
2.4.2 改性后纤维负载微生物材料制备 |
2.4.3 纤维负载微生物材料包裹处理 |
2.5 本章小结 |
3 不同因素影响下裂缝修复效果试验研究 |
3.1 试验原材料 |
3.1.1 水泥 |
3.1.2 机制砂 |
3.1.3 粗骨料 |
3.1.4 粉煤灰 |
3.1.5 纤维负载微生物材料 |
3.1.6 减水剂 |
3.2 试验设计 |
3.2.1 试验设计思路 |
3.2.2 试验配合比方案 |
3.3 混凝土试件的制备与养护 |
3.3.1 混凝土试件的制备与养护 |
3.3.2 混凝土试件裂缝的制作与修复养护 |
3.4 裂缝自修复效果的表征方法 |
3.5 试验结果及分析 |
3.5.1 不同的微生物掺入方式对混凝土裂缝自修复效果的影响 |
3.5.2 不同粉煤灰掺量对混凝土裂缝自修复效果的影响 |
3.5.3 不同的营养物质对混凝土裂缝自修复效果的影响, |
3.6 本章小结 |
4 纤维负载微生物混凝土材料宏观性能研究 |
4.1 试验设计与试验方法 |
4.1.1 试验原材料 |
4.1.2 试验设计 |
4.1.3 混凝土试件的制备与养护 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 混凝土抗压强度试验方法 |
4.2.2 抗折强度试验方法 |
4.2.3 冻融循环试验方法 |
4.3 试验结果与分析 |
4.3.1 有机质对混凝土材料力学性能以及耐久性的影响 |
4.3.2 不同的纤维负载微生物的掺量对混凝土力学性能的影响 |
4.3.3 不同的粉煤灰掺量对混凝土材料力学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 纤维负载微生物混凝土材料微观及物相分析 |
5.1 试验概况 |
5.1.1 试验主要内容 |
5.1.2 样品的制备 |
5.1.3 试验仪器 |
5.2 SEM微观分析 |
5.2.1 吸附菌液前后纤维的微观形态分析 |
5.2.2 混凝土裂缝处白色矿物晶体形态分析 |
5.2.3 混凝土裂缝表面以及裂缝内部的微观形态分析 |
5.3 XRD物相以及EDS能谱分析 |
5.3.1 XRD物相分析 |
5.3.2 EDS能谱分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(5)镶嵌式水泥基材料构件加固技术开发与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 水泥基材料裂缝概述 |
1.1.2 现有裂缝修补、补强技术的缺陷 |
1.2 研究的目的和意义 |
1.3 镶嵌式加固件-水泥基材料组合的特点 |
1.4 镶嵌式加固件的技术优势 |
1.5 国内外研究现状 |
1.5.1 国内外裂缝主要修补方法 |
1.5.2 国外研究现状 |
1.5.3 国内研究现状 |
1.5.4 水泥基材料裂缝修补国内外实施效果 |
1.6 本文创新点和研究内容 |
1.6.1 本文创新点 |
1.6.2 本文主要研究内容 |
第2章 试验设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料设计 |
2.2.1 水泥 |
2.2.2 砂 |
2.2.3 试验配合比 |
2.2.4 镶嵌件材料选择 |
2.3 试验工具和仪器设备 |
2.4 试验件设计 |
2.4.1 理论设计 |
2.4.2 裂缝设计 |
2.4.3 镶嵌件设计 |
2.5 试验方案设计 |
2.6 本章小结 |
第3章 基于ABAQUS的镶嵌式水泥基材料加固技术的有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 ABAQUS有限元软件的优越性 |
3.3 材料本构关系 |
3.3.1 混凝土塑性损伤模型(CDPM) |
3.3.2 试验水泥基材料和钢片模型 |
3.3.3 构件模型 |
3.4 截面单元划分及边界条件的确定 |
3.5 有限元计算结果及分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 镶嵌式加固技术加固区域力学行为的有限元分析 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型参数 |
4.3 有限元计算结果与整理 |
4.4 有限元计算数据分析 |
4.4.1 不同盾头连接长对水泥基材料极限荷载的影响 |
4.4.2 不同盾头半径对水泥基材料极限荷载的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 试验及结果分析 |
5.1 引言 |
5.2 试验过程 |
5.3 试验结果 |
5.3.1 空白试件抗折强度试验数据及处理 |
5.3.2 哑铃形镶嵌件抗折强度试验数据及处理 |
5.3.3 C形镶嵌件抗折强度试验数据及处理 |
5.4 试验结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 镶嵌式加固技术优化性试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计 |
6.2.1 镶嵌件的设计 |
6.2.2 人造裂缝和预制槽设计 |
6.2.3 试验方案设计 |
6.3 试验过程 |
6.4 哑铃形镶嵌件优化试验结果与分析 |
6.4.1 不同盾头半径镶嵌件的修补效果 |
6.4.2 不同连接长镶嵌件的修补效果 |
6.4.3 不同连接宽镶嵌件的修补效果 |
6.4.4 不同厚度镶嵌件的修补效果 |
6.4.5 不同盾头形状镶嵌件的修补效果 |
6.5 预制槽试验结果与分析 |
6.5.1 预制槽试件抗折强度试验数据 |
6.5.2 预制槽镶嵌件加固试件抗折试验数据分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)水泥基路面修补材料研发与应用(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 课题的意义 |
1.4 研究内容及技术路线 |
2 原材料性能与修补砂浆配合比 |
2.1 原材料性能 |
2.2 修补砂浆配合比设计 |
2.3 试验方法 |
2.4 主要实验设备 |
2.5 本章小结 |
3 修补砂浆基本性能研究 |
3.1 硫铝酸盐水泥水化反应机理 |
3.2 修补砂浆工作性分析 |
3.3 修补砂浆凝结时间试验分析 |
3.4 修补砂浆力学性能试验分析 |
3.5 修补砂浆粘结方式试验分析 |
3.6 修补砂浆干缩性能试验分析 |
3.7 本章小结 |
4 微观结构分析 |
4.1 修补砂浆微观研究的意义 |
4.2 微观结构的测试方法 |
4.3 微观结构分析 |
4.4 本章小结 |
5 修补砂浆的工程设计研究与工艺应用 |
5.1 修补砂浆的工程理论分析 |
5.2 修补砂浆的工程修复工艺应用 |
5.3 修补砂浆应用效益分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
作者简历 |
(7)同一性视角下建筑遗产保护策略研究 ——以满铁中央实验所旧址为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究内容及相关概念界定 |
1.2.1 相关概念 |
1.2.2 研究内容 |
1.3 研究目的与意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 相关研究成果综述 |
1.4.1 国外建筑遗产保护的研究综述 |
1.4.2 国内建筑遗产保护的研究综述 |
1.4.3 相关法律、法规、宪章综述 |
1.4.4 研究动态评析 |
1.5 研究框架与研究方法 |
1.5.1 研究框架 |
1.5.2 研究方法 |
1.6 创新点总结 |
1.6.1 同一性视角研究建筑遗产保护 |
1.6.2 提出建筑遗产保护传承性原则 |
1.6.3 提出三个建筑遗产保护策略 |
1.7 小节 |
2 同一性理论与建筑遗产保护的关系 |
2.1 同一性的相关理论 |
2.1.1 同一性的概念 |
2.1.2 同一性与范畴学 |
2.1.3 同一性的逻辑判断 |
2.2 同一性与建筑遗产价值 |
2.2.1 建筑遗产的价值属性 |
2.2.2 同一性的价值理性 |
2.2.3 基于同一性的保护评价 |
2.3 同一性与建筑遗产保护 |
2.3.1 同一性与基本原则 |
2.3.2 同一性的工具理性 |
2.3.3 基于同一性的干预程度 |
2.4 小结 |
3 同一性视角下建筑遗产保护的基本原则 |
3.1 原真性原则 |
3.1.1 建筑遗产原真性概念辨析 |
3.1.2 建筑遗产的历史原真性 |
3.1.3 建筑遗产的形式原真性 |
3.1.4 建筑遗产的功能原真性 |
3.2 完整性原则 |
3.2.1 建筑遗产完整性概念辨析 |
3.2.2 建筑遗产的空间完整性 |
3.2.3 建筑遗产的形式完整性 |
3.2.4 建筑遗产的功能完整性 |
3.3 传承性原则 |
3.3.1 建筑遗产传承性概念辨析 |
3.3.2 建筑遗产的功能传承性 |
3.3.3 建筑遗产的文化传承性 |
3.3.4 传承性与价值转化 |
3.4 小结 |
4 同一性视角下建筑遗产保护策略 |
4.1 凝固式保存 |
4.1.1 凝固式保存的概念 |
4.1.2 凝固式保存的适用条件 |
4.1.3 凝固式保存的操作方法 |
4.1.4 案例分析——上海沈义生故居建筑修缮 |
4.2 文献式修复 |
4.2.1 文献式修复的概念 |
4.2.2 文献式修复的适用条件 |
4.2.3 文献式修复的操作方法 |
4.2.4 案例分析——罗马大角斗场保护与修复 |
4.3 设计式再生 |
4.3.1 设计式再生的概念 |
4.3.2 设计式再生的适用条件 |
4.3.3 设计式再生的操作方法 |
4.3.4 案例分析——德国国会大厦的再生设计 |
4.4 小结 |
5 满铁中央实验所旧址调研与分析 |
5.1 现状调研 |
5.1.1 建筑背景 |
5.1.2 区位概况 |
5.1.3 建筑现状 |
5.1.4 残损情况 |
5.2 建筑病理性分析 |
5.2.1 砖体材料分析 |
5.2.2 砖块破损分析 |
5.2.3 砖块酥碱风化分析 |
5.2.4 勾缝粉化脱落分析 |
5.2.5 面层空鼓分析 |
5.2.6 面层开裂分析 |
5.2.7 砖墙开裂分析 |
5.3 建筑遗产价值分析 |
5.3.1 历史价值 |
5.3.2 艺术价值 |
5.3.3 使用价值 |
5.3.4 文化价值 |
5.4 小结 |
6 基于同一性的满铁中央实验所旧址保护策略 |
6.1 从基本原则到保护策略 |
6.1.1 原真性原则——凝固式保存 |
6.1.2 完整性原则——文献式修复 |
6.1.3 传承性原则——设计式再生 |
6.2 立面的维护与修复 |
6.2.1 墙面清洗维护 |
6.2.2 墙身砖体修复 |
6.2.3 抹灰饰面修复 |
6.2.4 檐口线脚修复 |
6.2.5 门窗修复 |
6.3 结构的修缮与加固 |
6.3.1 砖石结构修缮与加固 |
6.3.2 木结构修缮与加固 |
6.4 业态和空间的适应性改造 |
6.4.1 园区总体规划 |
6.4.2 建筑功能分区 |
6.5 小结 |
总结 |
参考文献 |
附录A 文化遗产保护相关的国际文件 |
附录B 满铁中央实验所旧址建筑残损统计表 |
附录C 满铁中央实验所旧址建筑结构安全检测报告 |
附录D 图片索引 |
附录E 图表索引 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(8)含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 研究内容与技术路线 |
第2章 文献综述 |
2.1 引言 |
2.2 新型RC框架前期研究进展简介及分析 |
2.2.1 起波钢筋梁受弯性能 |
2.2.2 新型RC框架结构抗连续倒塌性能 |
2.3 RC框架地震中“强柱弱梁”破坏机制分析 |
2.3.1 震害调查结果 |
2.3.2 柱梁强度比系数 |
2.3.3 分析与总结 |
2.4 RC框架中塑性铰转移技术 |
2.4.1 增强法 |
2.4.2 削弱法 |
2.4.3 替换法 |
2.4.4 分析与总结 |
2.5 RC框架中屈服后强化柱实现技术 |
2.5.1 材料层次 |
2.5.2 框架柱层次 |
2.5.3 框架结构层次 |
2.5.4 分析与总结 |
2.6 小结 |
第3章 起波钢筋受力性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 RC框架中起波钢筋受力状态 |
3.3 单轴拉伸性能 |
3.3.1 试验研究 |
3.3.2 数值模拟 |
3.3.3 理论模型 |
3.4 往复拉伸性能 |
3.4.1 试验研究 |
3.4.2 数值模拟 |
3.4.3 理论分析 |
3.5 小结 |
第4章 配置起波钢筋的RC梁抗震性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验研究 |
4.2.1 试件设计 |
4.2.2 加载与量测方案 |
4.2.3 试验结果 |
4.2.4 试验结果分析 |
4.3 数值模拟 |
4.3.1 有限元建模 |
4.3.2 模型验证 |
4.3.3 拓展分析 |
4.4 理论分析 |
4.4.1 RC梁塑性铰机制分析 |
4.4.2 各类梁截面弯矩-曲率理论模型 |
4.4.3 起波钢筋梁塑性铰弯矩-转角滞回模型 |
4.5 小结 |
第5章 新型RC框架抗震性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 梁中配置起波钢筋的框架子结构抗震性能试验 |
5.2.1 试件设计 |
5.2.2 加载与量测方案 |
5.2.3 试验结果 |
5.2.4 试验结果分析 |
5.3 新型RC框架变形机制分析 |
5.3.1 单层单跨框架子结构 |
5.3.2 多层多跨框架结构 |
5.4 屈服后强化柱的引入及变形能力分析 |
5.4.1 柱塑性区长度 |
5.4.2 柱塑性区长度对变形能力的影响 |
5.5 小结 |
第6章 新型RC框架地震反应谱研究 |
6.1 引言 |
6.2 动力时程分析 |
6.2.1 结构模型 |
6.2.2 地震动输入 |
6.2.3 分析过程 |
6.3 最大位移响应 |
6.3.1 时程分析结果 |
6.3.2 理论模型 |
6.3.3 设计反应谱 |
6.3.4 损伤指标 |
6.4 残余位移响应 |
6.4.1 时程分析结果 |
6.4.2 理论模型 |
6.4.3 设计反应谱 |
6.5 小结 |
第7章 新型RC框架抗震设计方法研究及抗震性能评价 |
7.1 引言 |
7.2 新型RC框架抗震设计方法 |
7.2.1 普通RC框架 |
7.2.2 起波钢筋梁的设计 |
7.2.3 屈服后强化柱的设计原则 |
7.2.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.3 新型RC框架设计实例 |
7.3.1 普通RC框架 |
7.3.2 起波钢筋梁的设计 |
7.3.3 屈服后强化柱的设计 |
7.3.4 基于性能评估的中、大震设计 |
7.4 新型RC框架抗震性能评价 |
7.4.1 时程分析基本信息 |
7.4.2 增量动力分析结果 |
7.4.3 典型时程分析结果 |
7.5 小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 普通框架RCF配筋图 |
附录 B 起波钢筋梁设计过程信息表 |
附录 C 新型框架RCF-KB-PYH配筋图 |
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(9)硬岩/混凝土断裂破坏性能预测及其缺陷修复技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 线弹性断裂力学研究 |
1.2.2 非线性断裂力学研究 |
1.2.3 准脆性材料断裂破坏数值模拟技术研究 |
1.2.4 准脆性材料修复技术研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 研究方法及技术路线 |
第2章 硬岩/混凝土材料断裂破坏性能预测方法 |
2.1 硬岩/混凝土材料静态断裂试验方法 |
2.2 准脆性材料断裂过程区检测与特性 |
2.2.1 检测方法 |
2.2.2 断裂过程区特性 |
2.3 准脆性材料断裂裂缝尖端区域应力分析 |
2.3.1 应变软化现象 |
2.3.2 虚拟裂缝模型 |
2.4 边界效应模型 |
2.4.1 强度准则 |
2.4.2 边界对断裂过程影响 |
2.5 单参数断裂模型及预测方法 |
2.5.1 三点弯曲试件应力分析 |
2.5.2 三点弯曲试验断裂模型 |
2.5.3 其他断裂试验单参数断裂模型 |
2.5.4 单参数断裂模型预测方法 |
2.6 本章小结 |
第3章 硬岩断裂破坏性能预测研究 |
3.1 硬岩断裂试验 |
3.1.1 试验准备 |
3.1.2 试验结果 |
3.2 花岗岩断裂破坏性能预测 |
3.2.1 确定平均颗粒粒径 |
3.2.2 断裂破坏性能计算 |
3.3 不同工况下的花岗岩断裂破坏性能分析 |
3.3.1 离散数据处理方法 |
3.3.2 计算结果分析 |
3.3.3 不同初始缝高比试件 |
3.3.4 不同形状试件 |
3.3.5 颗粒粒径对计算精度影响分析 |
3.4 小颗粒硬岩断裂破坏性能研究 |
3.4.1 试验描述及结果 |
3.4.2 大尺寸试件断裂破坏性能预测 |
3.4.3 小尺寸无预制裂缝试件断裂分析 |
3.5 单参数断裂模型与尺寸效应模型对比研究 |
3.5.1 尺寸效应模型 |
3.5.2 基于尺寸效应模型预测岩石断裂破坏性能 |
3.6 本章小结 |
第4章 混凝土断裂破坏性能预测研究 |
4.1 混凝土断裂破坏性能预测必要性 |
4.2 混凝土断裂试验 |
4.3 试验结果及分析 |
4.3.1 试验结果 |
4.3.2 断裂破坏性能计算 |
4.3.3 离散数据分析 |
4.4 不同因素对混凝土断裂破坏性能的影响性分析 |
4.4.1 试件尺寸 |
4.4.2 初始缝高比 |
4.4.3 试件形状 |
4.4.4 骨料粒径 |
4.5 混凝土断裂破坏性能预测 |
4.5.1 试验数据 |
4.5.2 传统强度理论计算混凝土抗拉强度 |
4.5.3 单参数断裂模型计算混凝土断裂破坏性能 |
4.6 含裂缝混凝土结构安全评估方法 |
4.6.1 可靠性鉴定规范 |
4.6.2 基于断裂力学的安全评估方法 |
4.7 本章小结 |
第5章 准脆性材料断裂数值模拟方法研究 |
5.1 颗粒流数值模拟技术 |
5.1.1 基本理论 |
5.1.2 接触模型 |
5.1.3 颗粒流数值模拟计算流程 |
5.2 细观参数确定 |
5.2.1 模型细观参数 |
5.2.2 接触细观参数 |
5.3 三点弯曲试验数值模拟 |
5.3.1 模型创建 |
5.3.2 无初始裂缝三点弯曲试验模拟 |
5.3.3 不同初始缝高比三点弯曲试验模拟 |
5.3.4 不同形状三点弯曲试验模拟 |
5.4 大尺寸构件断裂预测 |
5.4.1 断裂破坏性能预测 |
5.4.2 大尺寸混凝土试件断裂试验数值模拟 |
5.5 混凝土骨料对断裂破坏性能的影响 |
5.5.1 骨料粒径 |
5.5.2 骨料形状 |
5.6 本章小结 |
第6章 准脆性材料微缺陷修复技术研究 |
6.1 准脆性材料缺陷生成原因分析 |
6.1.1 内部因素 |
6.1.2 外部因素 |
6.2 预喷涂法 |
6.2.1 基体中微缺陷修复的必要性 |
6.2.2 预喷涂法简介 |
6.2.3 丙酮溶剂对树脂性能影响性研究 |
6.3 预喷涂法修复准脆性材料 |
6.3.1 缺陷修复试验 |
6.3.2 试件修复前后断裂破坏性能对比 |
6.3.3 断裂路径对比 |
6.3.4 微观断裂过程对比 |
6.3.5 断裂表面下微观结构对比 |
6.4 颗粒粒径对预喷涂法修复效率的影响 |
6.5 本章小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表论文 |
攻读博士学位期间参与的科研项目及奖励 |
(10)承压抗剪阻尼器加固震损砌体底层窗间墙试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 砌体结构窗间墙破坏模式分析 |
1.1.2 砌体结构的震后修复 |
1.1.3 消能减震技术的研究 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 发生窗间墙破坏的砌体结构研究现状 |
1.2.2 现有砌体结构的多种加固方法研究 |
1.2.3 消能减震装置在结构中的应用 |
1.3 研究目的和研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 主要技术路线 |
2 承压抗剪型金属阻尼器的设计及工作原理 |
2.1 常用金属阻尼器 |
2.1.1 金属阻尼器的常用力学模型 |
2.1.2 常见金属阻尼器类型 |
2.2 承压抗剪型金属阻尼器设计 |
2.2.1 工字型软钢阻尼器 |
2.2.2 承压抗剪型金属阻尼器设计方案 |
2.2.3 承压抗剪型金属阻尼器理论公式 |
2.3 承压抗剪型金属阻尼器有限元模拟分析 |
2.3.1 有限元模型的建立 |
2.3.2 有限元结果分析 |
2.4 本章小结 |
3 承压抗剪金属阻尼器加固砌体底层窗间墙试验 |
3.1 试件设计与制作 |
3.1.1 试件设计 |
3.1.2 试件制作 |
3.2 承压抗剪型金属阻尼器修复试验墙体 |
3.3 试验加载方案 |
3.3.1 拟静力试验加载要求 |
3.3.2 试验加载装置与加载方案 |
3.4 试件安装与试验测量方案 |
3.4.1 墙体试件的安装 |
3.4.2 试验测量方案与仪器布置 |
3.5 本章小结 |
4 试验结果分析 |
4.1 试验过程及破坏现象分析 |
4.1.1 URM墙体加载过程及破坏现象分析 |
4.1.2 DRM墙体加载过程及破坏现象分析 |
4.1.3 破坏特征对比 |
4.2 URM与 DRM抗震性能对比分析 |
4.2.1 滞回特性对比分析 |
4.2.2 骨架曲线对比分析 |
4.2.3 刚度退化对比分析 |
4.2.4 延性性能对比分析 |
4.2.5 耗能性能对比分析 |
4.3 本章小结 |
5 试验墙体数值分析 |
5.1 数值模型建立 |
5.1.1 砌体墙建模类型 |
5.1.2 材料本构模型 |
5.1.3 墙体模型建立 |
5.2 数值结果分析 |
5.2.1 URM和 DRM应力分析 |
5.2.2 抗震性能对比 |
5.2.3 金属阻尼器试验与模拟结果对比分析 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
四、修复混凝土裂缝的理想工具(论文参考文献)
- [1]摩擦型可恢复功能联肢剪力墙抗震性能及设计方法研究[D]. 田瑞鑫. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]复合结构微胶囊的制备技术及自修复性能研究[D]. 曲明月. 山东大学, 2021
- [3]酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估[D]. 周炎. 西安建筑科技大学, 2021
- [4]基于纤维负载微生物的混凝土裂缝自修复性能研究[D]. 张增辉. 重庆三峡学院, 2021(01)
- [5]镶嵌式水泥基材料构件加固技术开发与研究[D]. 夏娴. 北京建筑大学, 2020(08)
- [6]水泥基路面修补材料研发与应用[D]. 侯占全. 辽宁工程技术大学, 2020(02)
- [7]同一性视角下建筑遗产保护策略研究 ——以满铁中央实验所旧址为例[D]. 姚东升. 大连理工大学, 2020(02)
- [8]含起波钢筋梁与屈服后强化柱的新型RC框架抗震性能研究[D]. 强翰霖. 清华大学, 2020
- [9]硬岩/混凝土断裂破坏性能预测及其缺陷修复技术研究[D]. 韩翔宇. 西南交通大学, 2020(07)
- [10]承压抗剪阻尼器加固震损砌体底层窗间墙试验研究[D]. 全雷宇. 西安建筑科技大学, 2020(01)