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基于Weibull分布的钢筋混凝土通电加速可靠性评估

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建筑材料学报 2021年第2期24卷 304-312页

作者：路承功魏智强乔宏霞李刊乔国斌兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学理学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

将3种强度等级的钢筋混凝土棱柱体置于盐渍土中进行恒电流通电加速试验,定期利用电化学工作站进行无损检测,选择Weibull分布进行可靠性建模,采用中位秩法、查表法和极大似然法对形状参数与尺度参数进行估计.结果表明:在盐渍土通电加速... 详细信息

将3种强度等级的钢筋混凝土棱柱体置于盐渍土中进行恒电流通电加速试验,定期利用电化学工作站进行无损检测,选择Weibull分布进行可靠性建模,采用中位秩法、查表法和极大似然法对形状参数与尺度参数进行估计.结果表明:在盐渍土通电加速环境下,可靠度曲线表现出三阶段变化特点,失效率初期较小而后期急剧增大;3类参数估计方法中,尺度参数值受参数估计方法影响小,而形状参数值受参数估计方法影响较大,其中中位秩法所得形状参数值偏大,而查表法所得形状参数值偏小,极大似然法所得形状参数值则介于两者之间;4种中位秩法所得形状参数估计值差异较大,而4种极大似然法所得形状参数估计值则非常相近;极大似然法的4种数值求解方法中,对分法和简单迭代法需要的迭代次数较多,而牛顿割线法和斯蒂芬森迭代法的迭代效率较高;强度等级越高,钢筋混凝土密度极值越小,失效时间越长,失效率越小.

关键词：盐渍土通电加速 Weibull分布钢筋混凝土参数估计可靠性

盐渍土地区混凝土加速寿命试验可靠性分析方法

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第3期52卷 1017-1026页

作者：路承功魏智强乔宏霞乔国斌朱彬荣兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学理学院甘肃兰州730050 东南大学土木工程学院江苏南京211189

为了更加准确、合理评估西部盐渍土地区混凝土耐久性能及服役寿命,设计模拟盐渍土地区四季损伤因子耦合作用的室内加速寿命试验,损伤因子包括复合盐侵蚀、干湿循环、冻融破坏和太阳辐射,分别选择Gamma分布、2参数Weibull分布和3参数Weib... 详细信息

为了更加准确、合理评估西部盐渍土地区混凝土耐久性能及服役寿命,设计模拟盐渍土地区四季损伤因子耦合作用的室内加速寿命试验,损伤因子包括复合盐侵蚀、干湿循环、冻融破坏和太阳辐射,分别选择Gamma分布、2参数Weibull分布和3参数Weibull分布函数建模,通过概率图进行先验假设检验,利用极大似然法及相关系数优化法进行参数估计,并基于可靠度寿命曲线、密度曲线及失效率曲线综合评估多损伤因子耦合作用下混凝土可靠性。研究结果表明:Gamma分布和Weibull分布对混凝土加速寿命数据样本均具有较高的拟合精度;3参数Weibull分布可靠度曲线过渡阶段速度较快,密度曲线对称性不强;Gamma分布与2参数Weibull分布模型可靠性最接近,可靠度曲线在过渡阶段更平缓,密度曲线更对称,失效率曲线后期均以较快速率增加。3类分布模型中,2参数Weibull分布在第1阶段时间最短,可靠度寿命最小,失效率在后期以幂次型增加,更符合混凝土在多损伤因子综合作用下的劣化规律;考虑3参数Weibull分布模型参数估计的难度,可直接通过2参数Weibull分布模型进行混凝土耐久性寿命的快速评估。可靠度水平为0.4时的可靠性寿命最接近混凝土加速寿命,将该可靠度作为盐渍土多损伤因子耦合作用时混凝土寿命结束标志。

关键词：混凝土加速寿命 Gamma分布 2参数Weibull 3参数Weibull 可靠性分析

基于GM(1,1)模型对大体积混凝土抗冻性服役寿命进行预测

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铁道科学与工程学报 2023年第8期20卷 3151-3161页

作者：付勇乔宏霞薛翠真宋彦宁兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

为改善大体积混凝土抗冻性能,设计了基准(JZ),6%MgO膨胀剂(K-6),15%粉煤灰+6%MgO膨胀剂(D15-6)和15%粉煤灰+15%矿粉+6%MgO膨胀剂(S15-6)4组试件,在室内进行快速冻融循环试验。根据质量损失率与相对动弹性模量(RDEM)等宏观评价指标与试... 详细信息

为改善大体积混凝土抗冻性能,设计了基准(JZ),6%MgO膨胀剂(K-6),15%粉煤灰+6%MgO膨胀剂(D15-6)和15%粉煤灰+15%矿粉+6%MgO膨胀剂(S15-6)4组试件,在室内进行快速冻融循环试验。根据质量损失率与相对动弹性模量(RDEM)等宏观评价指标与试件表观形貌及SEM微观形貌对混凝土抗冻性进行评价。同时,依据GM(1,1)预测模型对混凝土抗冻性循环次数进行预测,结合室内外冻融循环之间关系,将冻融循环次数转化为服役寿命。研究结果表明:与JZ组相较,D15-6组混凝土抗冻性提高了0.39倍,其抗冻性能最好,K-6组提高了0.07倍,而S15-6组提高了0.27倍。D15-6组试件在冻融循环结束后表面只出现零星小凹坑且结构依然较为致密,在内部缺陷处可以观察到少量呈针棒状的石膏与钙矾石物质集合,此类物质产生的膨胀应力一旦超过混凝土自身抗拉强度,混凝土将出现开裂破坏。另外,在一定误差允许范围内,GM(1,1)模型预测结果较为保守,有利于结构的提前维修及加固。基于GM(1,1)模型预测可知,JZ,K-6和S15-6及D15-6组试件分别在512,550,650及712次冻融循环时达到失效状态。JZ组混凝土在北部地区、东北地区及西北地区服役寿命分别为73.14,51.20及52.06 a,而D15-6组试件在北部地区、东北地区及西北地区服役寿命分别为101.71,71.20及72.41 a。

关键词：大体积混凝土 MgO膨胀剂服役寿命冻融循环

基于Weibull分布的不同冻融介质下再生骨料透水混凝土耐久性能研究

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功能材料 2023年第3期54卷 3134-3142页

作者：乔宏霞苏睿李琼孙鑫兰州理工大学土木工程学院兰州730050 甘肃省先进土木工程材料工程研究中心兰州730050

为探究不同环境下再生骨料透水混凝土(RPC)耐久性变化规律,以3种再生骨料替代率(0、30%、50%)和4种冻融介质(H 2O、3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4))为变量进行冻融试验。定期测定RPC质量损失率和相对抗压强度损失率... 详细信息

为探究不同环境下再生骨料透水混凝土(RPC)耐久性变化规律,以3种再生骨料替代率(0、30%、50%)和4种冻融介质(H 2O、3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4))为变量进行冻融试验。定期测定RPC质量损失率和相对抗压强度损失率,对RPC取样并进行扫描电镜(SEM)分析,以冻融试验下RPC相对抗压强度损失率为依据,利用Weibull函数对RPC进行寿命预测。结果表明,同一环境下,RPC质量损失率和相对抗压强度损失率随着再生骨料替代率的增加而增加;同一再生骨料替代率下,3.5%NaCl、5%Na_(2)SO_(4)、3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)均加速RPC冻融破坏,3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)对RPC质量损失率和相对抗压强度损失率影响最严重。由SEM分析可知RPC内部孔隙和侵蚀产物数量均因循环次数和冻融介质的变化呈现明显的差异性,NaCl和Na_(2)SO_(4)对RPC侵蚀破坏起着相互促进的作用。由寿命预测结果可知,H 2O中RPC-0可靠度退化持续时间最长,即预测寿命最长,为4675 h左右,3.5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)溶液中RPC-50可靠度退化持续啥时间最短,为2200 h左右,表明NaCl和Na_(2)SO_(4)对RPC侵蚀作用较为严重。

关键词：再生骨料透水混凝土再生骨料替代率冻融介质 Weibull函数寿命预测

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石粉替代率对聚合物机制砂粘结砂浆性能及微细观结构的影响

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材料导报 2024年第6期38卷 132-138页

作者：田浩正乔宏霞冯琼韩文文兰州理工大学土木工程学院兰州730050 兰州理工大学甘肃省先进土木工程材料工程研究中心兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心兰州730050

为研究凝灰岩石粉在聚合物粘结砂浆中应用的可行性,分析了石粉部分替代水泥对聚合物粘结砂浆工作性能及力学性能的影响规律,并采用压汞法(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验研究砂浆内部孔结构及水化产物微观形... 详细信息

为研究凝灰岩石粉在聚合物粘结砂浆中应用的可行性,分析了石粉部分替代水泥对聚合物粘结砂浆工作性能及力学性能的影响规律,并采用压汞法(MIP)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)试验研究砂浆内部孔结构及水化产物微观形貌的变化规律。结果表明:凝灰岩石粉在聚合物粘结砂浆中具有较好的适用性;砂浆强度随石粉替代率的增加呈先增大后减小的趋势,在替代率为15%(质量分数,下同)时,砂浆7 d、28 d抗折强度、抗压强度和粘结强度达到最大值,此时工作性能也较优。当石粉替代率不大于15%时,其对粘结砂浆微细观结构的影响以填充效应和晶核效应为主,可有效改善砂浆内部密实度,且有利于内部孔结构向少害孔和无害孔发展;当石粉替代率为15%时,H_(2)O、OH^(-)、CO_(3)^(2-)等特征振动峰强度最高,即此时内部水化最为充分;当石粉替代率超过15%时,石粉对粘结砂浆工作性能、力学性能和微细观结构均产生不利的影响。

关键词：聚合物粘结砂浆凝灰岩石粉力学性能孔结构微观形貌

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青稞秸秆灰对氯氧镁水泥砂浆粘结强度的影响

材料导报 2023年第23期37卷 84-89页

作者：舒修远乔宏霞曹锋崔丽君兰州理工大学土木工程学院兰州730050 青海民族大学土木与交通工程学院西宁810000

本工作研究了经青稞秸秆灰(HBSA)改性的氯氧镁水泥砂浆(MOCM)作为普通混凝土(NC)的防护层,来抵御西部盐湖地区卤水侵蚀的过程,本工作以普通混凝土作为粘结基层,分别研究了MOCM中掺入HBSA、混凝土基层涂刷界面剂以及不同MOCM厚度等因素... 详细信息

本工作研究了经青稞秸秆灰(HBSA)改性的氯氧镁水泥砂浆(MOCM)作为普通混凝土(NC)的防护层,来抵御西部盐湖地区卤水侵蚀的过程,本工作以普通混凝土作为粘结基层,分别研究了MOCM中掺入HBSA、混凝土基层涂刷界面剂以及不同MOCM厚度等因素对其粘结强度的影响。通过粘结拉拔试验确定最优的设计参数,进一步分析了盐卤侵蚀环境下HBSA改性MOCM粘结强度的损伤劣化规律。采用微观测试技术分析了MOCM的物相组成、官能团结构、微观形貌特征,揭示了HBSA对MOCM粘结性能的影响机理。结果表明,厚度为18 mm、掺入HBSA且涂刷界面剂的MOCM粘结强度最高,抵抗盐卤侵蚀的能力也最强。HBSA中有较多的活性SiO_(2),活性SiO_(2)能够与MOCM的水化产物发生二次水化反应,生成水化硅酸镁(M-S-H)凝胶,填充MOCM内部孔隙,增强其密实性,提高其粘结强度。

关键词：氯氧镁水泥砂浆活性混合材料青稞秸秆灰粘结性能微观结构影响机理

纳米SiO_(2)改性聚合物水泥基材料性能试验研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2021年第11期48卷 150-159页

作者：李刊魏智强乔宏霞路承功乔国斌郭健兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

利用纳米SiO_(2)(Nano-SiO_(2),NS)可以促进聚合物水泥基材料水化,提升其力学性能、改变其水化产物微观形貌及界面过渡区(Interface Transition Zone,ITZ)性能等特点,采用电液式压力试验机、水泥胶砂干缩比长仪、X射线衍射技术(X-ray Di... 详细信息

利用纳米SiO_(2)(Nano-SiO_(2),NS)可以促进聚合物水泥基材料水化,提升其力学性能、改变其水化产物微观形貌及界面过渡区(Interface Transition Zone,ITZ)性能等特点,采用电液式压力试验机、水泥胶砂干缩比长仪、X射线衍射技术(X-ray Diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)、X射线能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer,EDS)及显微硬度试验等各种宏观与微观测试手段相结合的方法对NS改性聚合物水泥基材料的力学性能、干缩性能、水化产物微观形貌与组成及ITZ相关性能进行研究.结果表明:掺加NS后,大大提高了聚合物水泥砂浆的力学性能,尤其对早期强度提高更为明显.随着NS的掺入,聚合物水泥砂浆干缩率增大,在早期干缩现象更加明显;NS加入改变了聚合物水泥基材料水化产物的数量及C-S-H凝胶微观形貌及组成,促进了聚合物水泥基材料的水化并且降低了C-S-H凝胶的钙硅比.对于ITZ性能,NS掺入使得聚合物水泥硬化浆体-骨料ITZ形貌变得更加致密,减少了ITZ明显的裂缝和孔洞,并且ITZ水化产物丰富密集,C-S-H凝胶明显增多,显微硬度升高.

关键词：纳米二氧化硅聚合物水泥基材料微观结构界面过渡区抗压强度干缩性能

未处理钢筋在模拟混凝土孔溶液中的早期电化学性能

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材料科学与工程学报 2019年第1期37卷 107-111,160页

作者：乔宏霞朱彬荣兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050 兰州理工大学西部土木工程防灾减灾教育部工程研究中心甘肃兰州730050

在钢筋表面进行了微观结构表征和分析后,采用线性极化法和电化学阻抗谱法对未经处理的钢筋试件在模拟混凝土孔溶液中的早期电化学性能进行了研究。结果表明:电化学方法能较好地表征HRB400型钢筋在混凝土模拟孔溶液中的早期电化学性能,... 详细信息

在钢筋表面进行了微观结构表征和分析后,采用线性极化法和电化学阻抗谱法对未经处理的钢筋试件在模拟混凝土孔溶液中的早期电化学性能进行了研究。结果表明:电化学方法能较好地表征HRB400型钢筋在混凝土模拟孔溶液中的早期电化学性能,能准确地表征钢筋试件完全钝化时的状态;钢筋试件钝化完全时,钝化膜组成为FeO、Fe(OH)_2、Fe_2O_3和FeOOH等。与预处理过的钢筋的钝化过程不同,钢筋试件的自腐蚀电位在钝化期内的变化过程可以近似用高斯函数来拟合。

关键词：混凝土钢筋钝化线性极化交流阻抗

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军人心理健康量表的编制

心理与行为研究 2014年第2期12卷 255-259页

作者：乔红霞俞国良解放军艺术学院北京100081 中国人民大学心理研究所北京100872

旨在发展适合中国军人的军人心理健康量表(Military Mental Health Scale,MMHS)。以心理健康的基础——适应和发展为理论构想,采用开放式问卷、集体分组讨论和深度访谈等方法,在680名军人预测的基础上,修订成包含90个条目的正式量表。... 详细信息

旨在发展适合中国军人的军人心理健康量表(Military Mental Health Scale,MMHS)。以心理健康的基础——适应和发展为理论构想,采用开放式问卷、集体分组讨论和深度访谈等方法,在680名军人预测的基础上,修订成包含90个条目的正式量表。采用分层取样,在全国抽取2051名军人,对量表的信度和效度进行检验。数据分析表明,量表具有较高的信度和效度,各项指标达到心理测量学要求,能够用于军人心理健康的测量与实证研究。

关键词：心理健康军人心理测量学信度效度