地下工程混凝土結(jié)構(gòu)施工期性能形成機(jī)理

項(xiàng)目研究圍繞地下工程混凝土結(jié)構(gòu)施工期的性能形成過(guò)程，重點(diǎn)早齡期開(kāi)展混凝土持荷下的物理力學(xué)性能試驗(yàn)研究和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)溫度-濕度-應(yīng)力耦合場(chǎng)宏觀模型的理論研究，并結(jié)合重大工程建設(shè)進(jìn)行應(yīng)用研究。在早齡期持荷下的力學(xué)性能形成方面，通過(guò)室溫環(huán)境混凝土試件持荷條件下的主動(dòng)約束收縮試驗(yàn)、新舊混凝土接觸試驗(yàn)、GFRP混凝土粘結(jié)試驗(yàn)、鋼混組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件試驗(yàn)等，分析了混凝土早齡期約束應(yīng)力形成機(jī)理，建立了混凝土早齡期邊界約束時(shí)變規(guī)律，獲得了混凝土持荷條件下的力學(xué)性能演化規(guī)律；進(jìn)行了混凝土早齡期常應(yīng)力及變應(yīng)力持荷條件下的徐變?cè)囼?yàn)，建立了混凝土早齡期基本徐變模型，推導(dǎo)了早齡期混凝土的粘彈性本構(gòu)模型，應(yīng)用于超高層建筑施工期、深基坑典型超長(zhǎng)混凝土支撐結(jié)構(gòu)、沉管隧道管節(jié)預(yù)制等早齡期持荷變形發(fā)展規(guī)律的分析，試驗(yàn)研究還擴(kuò)展至高溫持荷條件，得到了自密實(shí)混凝土高溫力學(xué)性能退化機(jī)理及高溫本構(gòu)關(guān)系。在早齡期持荷下的物理滲透性能方面，研制了受荷混凝土試件滲透性試驗(yàn)裝置和水壓劈裂試驗(yàn)裝置，在分析配筋混凝土試件表面滲透特征基礎(chǔ)上提出了結(jié)構(gòu)混凝土滲透指數(shù)定義，測(cè)試了配筋率對(duì)混凝土滲透指數(shù)的影響，給出了拉伸荷載與滲透指數(shù)的關(guān)系；充分考慮了歷史數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，以貝葉斯框架為基礎(chǔ)建立了隨機(jī)累積損傷模型，以定量的評(píng)估地下結(jié)構(gòu)持荷服役期的滲透性能及其變化。建立了早齡期混凝土結(jié)構(gòu)溫度-濕度-應(yīng)力多物理場(chǎng)的宏觀弱耦合模型，編寫(xiě)了有勢(shì)場(chǎng)有限差分及向量場(chǎng)有限元計(jì)算聯(lián)解式的數(shù)值分析程序，高效地分析計(jì)算混凝土早期物理場(chǎng)演化規(guī)律，應(yīng)用于港珠澳大橋沉管隧道等大型工程的施工組織設(shè)計(jì)，與試驗(yàn)數(shù)據(jù)及工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證了模型的有效性和可靠性。與奧地利維也納理工大學(xué)Mang院士學(xué)科組的合作，探尋了發(fā)展為多場(chǎng)強(qiáng)耦合的途徑。研究進(jìn)一步擴(kuò)展到微細(xì)觀尺度，通過(guò)差熱分析、環(huán)境電鏡掃描、水銀壓入法、以及μ-CT等材料微觀結(jié)構(gòu)試驗(yàn)手段，測(cè)試混凝土早齡期水化過(guò)程中的物相變化和孔隙分布，建立了早齡期混凝土的微觀4-D（含時(shí)間演化）幾何模型，并表征其宏觀滲透性能的之間的聯(lián)系，以建立多場(chǎng)條件下早齡期混凝土的多尺度模型。共申請(qǐng)專(zhuān)利19項(xiàng)（已授權(quán)10項(xiàng)）；主編上海市地方規(guī)范1部、中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)1部；已經(jīng)發(fā)表學(xué)術(shù)論文32篇，其中國(guó)際學(xué)術(shù)期刊論文13篇（SCI收錄）；在審國(guó)際學(xué)術(shù)期刊論文11篇（SCI收錄），獲得教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)。 2100433B

無(wú)論基礎(chǔ)設(shè)施或是民用建筑的地下工程，多數(shù)采用現(xiàn)澆混凝土方式施做結(jié)構(gòu)。這類(lèi)混凝土結(jié)構(gòu)在施工期的早期開(kāi)裂、差異變形、甚至坍塌等現(xiàn)象表明，混凝土結(jié)構(gòu)性能的形成除與混凝土材料自身水化特性外，還與結(jié)構(gòu)早期持荷和環(huán)境的動(dòng)態(tài)效應(yīng)有關(guān)聯(lián)；此外，地下工程混凝土結(jié)構(gòu)的早期損傷對(duì)其長(zhǎng)期性能也有影響。項(xiàng)目擬通過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)早期持荷試驗(yàn)，研究結(jié)構(gòu)混凝土材料的早期徐變、強(qiáng)度、局部劈裂損傷等力學(xué)性能形成的時(shí)變過(guò)程；擬通過(guò)測(cè)試地下結(jié)構(gòu)混凝土性能形成期間，地層和大氣的熱邊界作用、水環(huán)境下的滲流邊界、以及擴(kuò)散邊界作用，研究這些作用所致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部效應(yīng)及對(duì)混凝土早期物理-化學(xué)性能形成的影響。探尋結(jié)構(gòu)早期持荷和復(fù)雜環(huán)境作用下混凝土早期性能形成機(jī)理的研究，不僅有利于制定混凝土結(jié)構(gòu)施工期的性能控制方法，還可為有效認(rèn)識(shí)地下結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能演化提供依據(jù)。

雙反射的形成機(jī)理，一般認(rèn)為非均質(zhì)物體雙反射的顯著程度取決于物體的相對(duì)雙反射率(ΔR')，而與物體的絕對(duì)雙反射率(ΔR )沒(méi)有太大的關(guān)系。

式中R₁和R₂分別為物體最大（最高）和最?。ㄗ畹停┑闹鞣瓷渎?。