混凝土斷裂參數(shù)尺寸效應(yīng)研究的新途徑

本項目研究擴展增長曲線模型中回歸系數(shù)陣B：（i=1…，m）及協(xié)差陣∑以及它們的線性函數(shù)的最優(yōu)估計問題，在獨立同分布情形下，1）給出了tr(C∑)可估的充要條件；2）求出了可估函數(shù)tr(C∑)的無偏不變最小模二次估計（MINQE（V，I））；3）給出了tr(C∑)的MINQE（U，I）成為UMVIQVE（一致最小方差不變二次無偏估計）的充要條件4），給出了tr(C∑)的VMVIQVE存在的充要條件，對∑(m,i=1)tr(DlBt) tr(C∑)的V最優(yōu)估計的研究，也得到了類似上述1）-4）的一系列結(jié)果，而在獨立同橢球等高分布的情形下，關(guān)于tr(C∑)及∑(m,i=n)tr(DlBt) tr(C∑)的最優(yōu)估計的研究，也得到了類似于1）-4）的一第列進一步結(jié)果，這樣就把通常的增長曲線模型（即M-1的情況）中未知參數(shù)陣的最優(yōu)估計的成果推廣新m為任意正整數(shù)的情況。 2100433B

混凝土結(jié)構(gòu)在施工和服役過程中都會產(chǎn)生損傷。目前，在對結(jié)構(gòu)的安全性分析時，大多因初始損傷難以確定而予以忽略，這將直接影響結(jié)構(gòu)損傷分析的結(jié)果，而涉及混凝土初始損傷的文獻甚少。此外，損傷參數(shù)的確定大多基于實驗室的小尺寸試件試驗，而實際工程中需要用損傷參數(shù)對結(jié)構(gòu)的安全性進行分析的又多是大體積混凝土結(jié)構(gòu)，尺寸效應(yīng)對損傷參數(shù)的影響不可忽略。本項目將研究混凝土初始損傷問題，并進行損傷參數(shù)及其尺寸效應(yīng)研究。通過對混凝土試件的試驗，建立描述混凝土初始損傷的分析模型，提出一種確定初始損傷值的方法；通過不同尺寸混凝土試件的試驗，研究損傷參數(shù)及其與尺寸的關(guān)系，建立實驗室小尺寸試件損傷參數(shù)與工程結(jié)構(gòu)損傷參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系式。應(yīng)用所確定的初始損傷及損傷參數(shù)進行混凝土結(jié)構(gòu)的損傷場分析，驗證研究成果的合理性。為建立適用于工程結(jié)構(gòu)的損傷分析模型奠定基礎(chǔ)，為大型工程結(jié)構(gòu)的安全性評價提供科學(xué)依據(jù)。 2100433B

本研究以試驗方法為主，數(shù)值方法為輔，對不同脆性的混凝土強度尺寸效應(yīng)進行研究，著重研究脆性改善對混凝土強度，特別是在較大尺度上對混凝土實際承載能力的提高作用。試驗證實了脆性對混凝土強度尺寸效應(yīng)的影響，表明脆性實際上也影響混凝土的承載能力，試驗和數(shù)值計算結(jié)果還表明，聚合物混凝土和鋼纖維混凝土因為改善混凝土的脆性，因此在使用尺度上是有利于承載能力提高。研究還揭示，混凝土強度與斷裂韌性尺寸效應(yīng)兩者間存在一定關(guān)系，因此可由強度尺寸效應(yīng)來得到真實斷裂韌性；不同荷載狀態(tài)下，因為破壞時能量耗散的程度不同，因此尺寸效應(yīng)規(guī)律也不同。本研究結(jié)果對高強和超高強混凝土的研究與應(yīng)用有一定的參考意義。 2100433B