金浏
- 作品数：221 被引量：1,330H指数：22
- 供职机构：清华大学土木水利学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金创新研究群体项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程水利工程一般工业技术更多>>
- 加载速率对混凝土拉伸破坏行为影响的细观数值分析被引量：15
- 2015年
- 探讨了加载速率及细观结构非均质性对混凝土破坏模式及宏观力学性能的影响。考虑到混凝土细观结构非均质性的影响,将混凝土看作由骨料和砂浆基质组成的两相复合材料。考虑材料的应变率效应,采用塑性损伤模型来描述砂浆基质的动态力学行为;由于骨料具有较高强度,假定不会产生断裂,设定为弹性体。对单边缺口的混凝土试件及L形试件在不同加载速率下的动态拉伸破坏模式进行了细观数值研究。数值结果表明:1)混凝土动态破坏模式及裂纹扩展方向具有明显的加载速率相关性;2)随着加载速率的提高,混凝土破坏模式从I-型模式到混合型模式转变;3)混凝土细观结构越复杂,组分间相互作用越复杂,裂纹扩展路径越复杂,裂纹分支现象越为明显;4)随着加载速率的提高,混凝土破坏时产生更多的裂纹扩展路径(分支裂纹),且损伤区域宽度增大,导致混凝土在高应变率作用下消耗更多的能量,可认为是混凝土材料动态强度提高的主要原因。
- 金浏杜修力
- 关键词：混凝土加载速率非均质性细观尺度数值模拟
- 低温下混凝土劈裂拉伸破坏及尺寸效应试验研究被引量：2
- 2023年
- 混凝土材料在低温环境下应用广泛,但是目前对混凝土低温力学性能的研究仍不够充分。为了探讨混凝土材料的低温抗拉性能及尺寸效应规律,设计了边长为100 mm、150 mm和300 mm的立方体混凝土试块,分别在四个温度(T=20℃、-30℃、-60℃和-90℃)下进行了劈裂抗拉强度试验,得到了相应的破坏模式、荷载-位移曲线以及劈裂抗拉强度。试验结果表明:在低温劈裂拉伸荷载作用下,混凝土中的骨料颗粒破坏比常温下更为严重;随着温度降低,混凝土材料的劈裂抗拉强度较常温下显著提高;低温下混凝土的劈裂抗拉强度随其尺寸增大而下降,存在明显的尺寸效应现象,且随着温度降低,尺寸效应行为更显著;另外,经典的Type-2尺寸效应律可以较好地描述试验得到的低温条件下混凝土劈裂抗拉强度的尺寸效应规律。
- 金浏贾立坤余文轩张仁波杜修力
- 关键词：混凝土材料抗拉性能尺寸效应
- 封面图片说明
- 2025年
- 封面图片来自本期论文“低温下玄武岩纤维混凝土劈拉强度尺寸效应试验”,是本试验研究的低温劈拉加载方式以及不同温度下玄武岩纤维破坏机理分析图。可以发现,玄武岩纤维在混凝土内部微裂纹扩展路径上主要存在三种典型工作模式:1)玄武岩纤维与水泥基体产生剥落滑移(纤维拔出破坏)。玄武岩纤维在混凝土内部形成的三维网络结构抑制开裂和横向膨胀;2)玄武岩纤维脆性拉断(纤维断裂破坏)。纤维表面摩擦系数大,裂纹开口速度快,纤维容易被拉断,充分发挥抗拉特性;3)玄武岩纤维剥落滑移过程中发生断裂。从微观破坏细节可以看出,常温下玄武岩纤维的破坏模式以拔出破坏为主;而低温下则以脆性拉断破坏为主。低温下纤维主要破坏模式的改变使得劈拉强度的纤维增强效应随温度下降而增强。混凝土劈拉强度尺寸效应随温度下降而增强,而玄武岩纤维的加入可以有效削弱劈拉强度尺寸效应。
- 余文轩(图/文)范美妤(图/文)金浏杜修力(图/文)
- 关键词：劈拉强度玄武岩纤维尺寸效应纤维增强水泥基体
- 考虑尺寸效应影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力计算方法
- 2024年
- 近年来,钢筋混凝土构件的抗扭设计问题受到了广泛关注,现行的设计规范是基于小尺寸试件的试验数据外推而来,并未考虑尺寸效应的影响,对大尺寸试件承载力预测值的安全度有待商榷。对比分析国内外规范中RC构件纯扭承载力计算方法公式,基于钢筋混凝土柱纯扭加载三维细观数值模拟结果,总结钢筋混凝土柱名义抗扭强度尺寸效应规律,建立可定量反映配箍率影响的名义抗扭强度尺寸效应律公式;通过引入尺寸效应系数αh建立考虑结构尺寸效应影响的钢筋混凝土构件纯扭承载力建议预测公式,并将αh分为3个区域,综合考虑结构设计的安全性和经济性,从而保证大尺寸试件承载力预测值的安全度;通过与90个试验数据的对比,证明修正公式能有效提高大尺寸试件承载力预测值的安全储备。
- 金浏祝华杰杜修力
- 关键词：钢筋混凝土构件尺寸效应抗扭设计
- 低应力水平下混凝土中氯离子扩散行为多尺度分析方法被引量：10
- 2017年
- 混凝土的扩散渗透性能与其微观结构(包括细观尺度上粗骨料颗粒与砂浆之间的界面过渡区及砂浆本身的微观结构等)密切相关。在微观尺度上,砂浆和界面过渡区均可视为由无孔砂浆基质和孔隙水夹杂相组成的两相复合材料,二者的主要区别表现为孔隙率不同。在外荷载作用下,砂浆和界面过渡区的毛细孔隙率及孔隙连通性会发生改变,从而改变混凝土的扩散渗透性能。基于此,该文建立了低应力水平下混凝土中氯离子扩散行为多尺度理论分析方法,获得了混凝土表观扩散系数与外荷载(以体应变表征)及砂浆和界面过渡区当前孔隙率的定量关系。分析所采用的主要参数为砂浆和界面过渡区的毛细孔隙率、无孔砂浆基质和骨料相的力学参数、骨料相和界面过渡区的体积分数、外荷载等。与已有文献数据对比知,该文分析结果与之吻合良好,表明了理论分析方法的合理性与准确性。此外,基于该方法,探讨分析了混凝土微/细观结构对其宏观扩散性能的影响。
- 金浏张仁波杜修力
- 关键词：混凝土微观结构多尺度
- 钢纤维混凝土高温动态压缩力学行为细观数值模拟
- 钢纤维混凝土是一种良好的防护结构建筑材料.在防护结构的服役过程中,可能会遭受到火灾、冲击二者单独或联合作用等极端荷载情况.为了研究高温高应变率耦合作用下钢纤维混凝土的力学行为,本文从细观角度出发建立了细观数值模型.在模型...
- 金浏郝慧敏张仁波杜修力
- 关键词：钢纤维混凝土高温环境应变率
- 细观混凝土分析模型与方法研究
- 混凝土结构是工程建设中应用极为广泛的一类结构，其中混凝土材料是主要的组成部分，因此混凝土结构的安全性与工作性能与之密切关联。混凝土材料的物理力学特性相对于钢材而言更为复杂，迄今仍然有许多问题悬而未决，故而是混凝土结构研究...
- 金浏
- 关键词：混凝土结构静力学氯离子扩散
- 钢管混凝土柱压-扭破坏尺寸效应细观数值分析
- 2024年
- 地震作用下,钢管混凝土柱容易受到扭转作用而发生压-扭破坏,扭矩作用将导致钢管混凝土柱的破坏加剧.本文首先建立了能够同时考虑混凝土非均质特性和混凝土/钢管接触行为的钢管混凝土柱力学分析模型及其数值模拟方法,进而模拟研究了钢管混凝土柱在压-扭联合作用下的失效破坏行为和尺寸效应规律.主要分析了截面尺寸、轴压比、含钢率和截面形状对钢管混凝土柱破坏模式、名义抗扭强度及其尺寸效应行为的影响.结果表明:随轴压比的增大,钢管混凝土柱抗扭承载力呈现先增大后减小的趋势,且当轴压比在0.4左右时,抗扭承载力达到最大值;钢管混凝土柱在压-扭联合作用下存在一定程度的尺寸效应,且根据本文模拟工况,名义抗扭强度下降幅度可达24%;此外,随轴压比的增大,名义抗扭强度的尺寸效应行为呈现先削弱后增强的趋势.基于本文数值试验数据及作者前期研究工作,提出了考虑轴压比和含钢率影响的钢管混凝土柱名义抗扭强度尺寸效应公式.
- 金浏王仲实玉李冬雷宇霜祝华杰杜修力
- 关键词：钢管混凝土柱轴压比尺寸效应
- 力学损伤混凝土热传导行为细观研究被引量：6
- 2018年
- 为研究力学损伤对温度传导行为的影响,考虑混凝土细观结构的非均质性,将其视为由骨料、砂浆和界面过渡区组成的三相复合材料,提出并建立了力学-热学单向耦合作用研究的细观数值方法与模型。方法的思想是:首先对非均质混凝土在荷载作用下开裂损伤力学行为模拟分析,获得其内部的损伤分布情况;然后,将力学分析结果作为初始输入条件,结合复合材料均匀化理论,获得损伤混凝土各细观单元的导热性能,从而实现了力学-热学单向耦合作用的数值模拟。以单轴压缩加载为例,通过与试验结果的对比,验证细观方法的合理性与有效性。基于该套细观数值模拟方法,对荷载作用后混凝土试件的宏观有效导热系数与温度场分布进行了细观计算分析,对比了不同复合材料力学模型的影响,探讨分析了压缩荷载水平的影响规律。
- 金浏张仁波杜修力
- 关键词：混凝土非均质细观数值模拟
- 基于细观单元等效化方法的混凝土动态破坏行为分析被引量：6
- 2015年
- 混凝土材料具有明显的应变率效应,对其力学性质增强机理的认识还不统一。在细观随机骨料模型基础上,采用特征单元尺度划分试件网格,推导了考虑材料拉/压强度应变率效应的细观单元等效本构关系,建立了非均质混凝土材料的细观单元等效化数值模型。基于二维模型对Dilger等混凝土动态压缩试验进行了数值模拟,获得的数值结果与试验数据及随机骨料模型结果吻合良好,证明了细观单元等效化方法的准确性;进而对三维混凝土试件动态单轴拉伸和压缩破坏模式及宏观力学性质的加载速率效应进行了研究。数值结果表明:随着加载速率的增加,混凝土裂纹(损伤)数量增大,混凝土破坏将耗散更多的能量,是混凝土动态强度提高的主要原因。
- 金浏杜修力
- 关键词：混凝土破坏模式
