检索结果-南通市图书馆

A new isolation device using shape memory alloy and its application for long-span structures

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2011年第2期10卷 239-252页

作者： Ding Youliang Chen Xin Li Aiqun zuo xiaobao Key Laboratory of Concrete and Prestressed Concrete Structure of Ministry of Education Southeast University Nanjing 210096 China Department of Civil Engineering Nanjing University of Science ＆ Technology Nanjing 210094 China

The key points to consider in determining the effectiveness of using structural isolation with shape memory alloys （SMA） are the constitutive model, the SMA isolation device and the analysis method. In this paper, a simplified constitutive model based on the classic theory of plasticity is proposed to simulate the behavior of the superelasticity of the SMA, in which the martensite volume fraction is considered as one of the state variables. Comparisons between simulation results and experimental results are made and indicate that the proposed constitutive model yields stress-strain curves that are in good agreement with the experimental ones. Thus, the proposed model can correctly simulate the yield mechanism and energy dissipation capacity of the SMA. Next, in order to make full use of the superelasticity of SMA, a new SMA isolator composed of pre-tensioned SMA bars is presented. Then, a finite element analytical model is established to simulate the behavior of the SMA isolator according to its configuration and simplified constitutive model. Finally, a simplified design method for long-span structures installed with SMA isolators is proposed, which is further used to investigate the isolation effects of a space grid structure. Results show that the SMA isolator can reduce the seismic responses of the structure effectively, which indicates the effectiveness of the proposed SMA isolation method.

关键词： shape memory alloy super-elasticity constitutive model seismic response structural isolation space gridstructure

水泥水化过程的概率模型及其微结构演变的数值模拟

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材料导报 2023年第18期37卷 145-151页

作者：易家俊左晓宝黎亮邹欲晓南京理工大学理学院南京210094

为了实现水泥水化过程及微结构演变规律的数值模拟,根据水泥组成矿物相的水化反应机理,利用随机概率方法,建立了水泥水化反应及微结构演变过程的概率模型,该模型通过水泥净浆初始组成结构中各矿物相颗粒像素的随机移动与碰撞反应,模拟... 详细信息

为了实现水泥水化过程及微结构演变规律的数值模拟,根据水泥组成矿物相的水化反应机理,利用随机概率方法,建立了水泥水化反应及微结构演变过程的概率模型,该模型通过水泥净浆初始组成结构中各矿物相颗粒像素的随机移动与碰撞反应,模拟水泥水化及微结构的演变过程。以水灰比分别为0.23、0.35、0.53的水泥净浆为例,利用该模型数值模拟了水泥净浆的水化过程及微结构演变规律,结果表明,水灰比可显著影响水泥水化过程,在同一水化龄期,水灰比越大,水泥水化越充分,其微结构的孔隙率以及孔隙连通度越高;当水泥浆体微结构的毛细孔隙完全断开时,其临界总孔隙率约为20%。

关键词：水泥水化模型微结构演变数值模拟

矿物掺合料对硅酸盐水泥净浆氯离子结合能力的影响

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建筑材料学报 2023年第6期26卷 571-578页

作者：汤昊源左晓宝邹欲晓刘婧涵南京理工大学理学院土木工程系江苏南京210094

以掺粉煤灰(FA)和粒化高炉矿渣粉(GGBS)的硅酸盐水泥净浆为研究对象,开展其在不同浓度NaCl溶液中的浸泡试验.通过硝酸银滴定、X射线衍射(XRD)和热力学模拟,分析了溶液中氯离子浓度和水泥净浆中各物相含量的变化特点.结果表明:GGBS和FA... 详细信息

以掺粉煤灰(FA)和粒化高炉矿渣粉(GGBS)的硅酸盐水泥净浆为研究对象,开展其在不同浓度NaCl溶液中的浸泡试验.通过硝酸银滴定、X射线衍射(XRD)和热力学模拟,分析了溶液中氯离子浓度和水泥净浆中各物相含量的变化特点.结果表明:GGBS和FA的掺入可降低溶液中氯离子浓度,提高水泥净浆的氯离子结合能力;且GGBS可提高水泥净浆中水化铝酸钙(AFm)相含量及其对氯离子的化学吸附能力;FA可提高水泥净浆中水化硅(铝)酸钙C-(A)-S-H凝胶的物理吸附能力,当FA掺量为40%时,其物理吸附能力达到最大.

关键词：粉煤灰粒化高炉矿渣粉复合水泥净浆氯离子结合能力热力学模拟

纳米聚多巴胺六方氮化硼–二氧化硅/环氧树脂涂层对水泥砂浆抗碳化能力的影响

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复合材料学报 2023年第9期40卷 5046-5056页

作者：刘嘉源张宏亮左晓宝邹欲晓南京理工大学理学院南京210094

为了获得具有良好分散性、填充性和阻隔性的纳米材料,同时将其作为填料以提升环氧树脂涂层对水泥砂浆试件的防护能力,本文制备了纳米聚多巴胺六方氮化硼–二氧化硅(PDABN-fSiO_(2))/环氧树脂涂层,涂覆于水泥砂浆试件表面,研究涂层对试... 详细信息

为了获得具有良好分散性、填充性和阻隔性的纳米材料,同时将其作为填料以提升环氧树脂涂层对水泥砂浆试件的防护能力,本文制备了纳米聚多巴胺六方氮化硼–二氧化硅(PDABN-fSiO_(2))/环氧树脂涂层,涂覆于水泥砂浆试件表面,研究涂层对试件的防护效果。首先,利用盐酸多巴胺(DA)自聚合形成的聚多巴胺(PDA)与偶联剂(KH550),分别修饰纳米六方氮化硼(hBN)与纳米二氧化硅(SiO_(2)),获得纳米聚多巴胺六方氮化硼(PDABN)与功能化的SiO_(2)(fSiO_(2));其次,经聚合以制备纳米PDABN-fSiO_(2);最后,将其作为填料改性环氧树脂,并涂覆于水泥砂浆表面。通过FTIR、SEM-EDS和XPS等微观表征,观察并研究了纳米材料的微观特征;开展了碳化试验和涂层透气性试验,分析了纳米PDABN-fSiO_(2)对环氧树脂涂层的改性效果。结果表明:制备的纳米PDABN-fSiO_(2)具有“片层+颗粒”特殊结构,且在涂层中具有良好的分散性,可有效减缓其涂层中CO_(2)的渗透;同无填料涂层相比,涂覆有纳米PDABN-fSiO_(2)/环氧树脂涂层的水泥砂浆试件,在碳化7天、14天和28天时的碳化深度分别下降了68.7%、72.9%和64.8%,其涂层在48 h的透气性降低了34.7%。因此,纳米PDABN-fSiO_(2)掺入环氧树脂涂层后,明显地提高了涂层水泥砂浆试件的抗碳化能力,并降低了环氧树脂涂层的透气性。

关键词：纳米聚多巴胺六方氮化硼(PDABN)-功能化的SiO_(2)(fSiO_(2)) 环氧树脂涂层微观表征碳化透气性

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混凝土多尺度应力响应方程及其数值模拟

力学学报 2022年第11期54卷 3113-3126页

作者：李向南左晓宝周广盼黎亮南京理工大学理学院南京210094

针对混凝土的多相多尺度材料组成特征及其复杂力学响应问题,首先,根据混凝土中各组成材料的几何特征,将C-S-H凝胶、硬化水泥浆体、砂浆及混凝土细观组成分别视为纳观、微观、亚细观和细观尺度上的复合材料,并利用颗粒空间堆积方法,重构... 详细信息

针对混凝土的多相多尺度材料组成特征及其复杂力学响应问题,首先,根据混凝土中各组成材料的几何特征,将C-S-H凝胶、硬化水泥浆体、砂浆及混凝土细观组成分别视为纳观、微观、亚细观和细观尺度上的复合材料,并利用颗粒空间堆积方法,重构了混凝土各尺度复合材料的简化几何模型;其次,基于重构的几何模型和等效夹杂理论,通过等效刚度的升阶计算和应力响应的降阶计算,建立各尺度复合材料应力响应之间的过渡关系,推导混凝土多尺度应力响应方程,并编制相应的计算程序;最后,以单轴压缩载荷作用为例,数值计算载荷作用下混凝土各尺度复合材料中的应力响应,分析骨料空间位置和相互作用以及水化产物刚度、几何形状和空间取向对其应力响应的影响规律.结果表明,单轴压缩载荷作用下,混凝土细观组成中的应力分布并不均匀;骨料颗粒之间的距离影响到混凝土中的应力分布,其有效影响范围约为骨料粒径的6倍;水泥水化产物的刚度、几何形状和空间取向是影响其应力分布的重要因素,刚度越大,所受应力越大,与载荷作用方向的夹角越小,长椭球形水化产物沿载荷作用方向的应力越大,扁椭球形水化产物与之相反.

关键词：混凝土多尺度应力响应等效夹杂数值模拟

水泥砂浆表层溶蚀-冲刷腐蚀失效过程的试验研究

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混凝土 2023年第1期 146-150页

作者：胡雅茹左晓宝陈帅南京理工大学理学院土木工程系江苏南京210094

先利用1 mol/L NH4Cl溶液对水泥砂浆环形试件进行静水溶蚀,通过酚酞滴定法和扫描电子显微镜(SEM/EDS)测试溶蚀过程中水泥砂浆试件的溶蚀深度和表层钙硅比,用于表征试件表层的静水溶蚀损伤程度;然后采用自行设计制作的水中水泥砂浆环形... 详细信息

先利用1 mol/L NH4Cl溶液对水泥砂浆环形试件进行静水溶蚀,通过酚酞滴定法和扫描电子显微镜(SEM/EDS)测试溶蚀过程中水泥砂浆试件的溶蚀深度和表层钙硅比,用于表征试件表层的静水溶蚀损伤程度;然后采用自行设计制作的水中水泥砂浆环形试件自旋转冲刷腐蚀装置开展经静水溶蚀的环形试件在不同流速条件下的冲刷试验,以质量损失速率表征水泥砂浆表层冲刷腐蚀性能,分析静水溶蚀损伤程度和流速对试件损伤失效过程及冲刷腐蚀性能的影响。结果表明,在静水溶蚀过程中,试件的溶蚀深度与浸泡时间的平方根成线性关系,表层钙硅比随浸泡时间的增加而减小;在水流冲刷过程中,试件表面剪应力与流速的1.8次方呈线性关系,试件的质量损失速率随流速和表层静水溶蚀损伤程度的增加而增大,且静水溶蚀损伤程度越大,质量损失速率增加越显著。

关键词：水泥砂浆溶蚀钙硅比冲刷剪应力质量损失速率

Calculation of ion diffusion coefficient related to concrete deterioration based on Debye-Hückel-Onsager theory

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Journal of Southeast University(English Edition) 2010年第4期26卷 569-573页

作者：左晓宝孙伟李华周文键东南大学江苏省土木工程材料重点实验室南京211189 南京理工大学土木工程系南京210094

This paper applies the Debye-Hückel-Onsager electrolyte solution theory to investigate the diffusivity of ions in concrete pore ***,a model of the diffusion coefficient associated with the ionic species,solution concentration and ambient temperature is proposed in the saturated ***,as an example,the effects of sodium chloride solution concentration,which are associated with influencing factors such as the ionic cloud radius,electrophoresis and relaxation,on the chloride diffusion coefficient are *** is found that the diffusion coefficient decreases with the increase in solution concentration,and the electrophoresis and ionic cloud radius are two important factors influencing the ionic ***,the experiments,in which the chloride diffusion coefficients in specimens under different water-cement ratios are measured by the rapid chloride migration（RCM）method,are carried out to validate the effectiveness of the proposed model,and the results indicate that there is a generally reasonable agreement between the experimental and the proposed model results.

关键词： ion diffusion coefficient Debye-Hückel-Onsager theory rapid chloride migration(RCM)method concrete

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基于孔结构参数的混凝土气体扩散模型

建筑材料学报 2015年第6期18卷 976-981页

作者：汤玉娟左晓宝殷光吉南京理工大学理学院江苏南京210094

提出了一种反映混凝土孔结构特征的毛细管束几何模型,并运用分形维数表征了孔数目、孔隙率和曲折度等参数.通过水饱和度与气体有效扩散空间的关系,建立了考虑水饱和度影响的混凝土气体扩散模型,并运用该模型分析了水饱和度、水灰比和环... 详细信息

提出了一种反映混凝土孔结构特征的毛细管束几何模型,并运用分形维数表征了孔数目、孔隙率和曲折度等参数.通过水饱和度与气体有效扩散空间的关系,建立了考虑水饱和度影响的混凝土气体扩散模型,并运用该模型分析了水饱和度、水灰比和环境温度等对气体扩散系数的影响.结果表明:水饱和度是影响混凝土中气体扩散性能的一个主要参数,当水饱和度达到85%(质量分数)时,对气体扩散系数的影响最为显著.

关键词：混凝土分形维数气体扩散系数水饱和度

基于Mapping图像分析的硫酸钠侵蚀水泥基材料中硫元素分布规律

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东南大学学报（自然科学版） 2012年第4期42卷 766-772页

作者：李华孙伟左晓宝东南大学材料科学与工程学院南京211189 南京理工大学土木工程系南京210094

利用SEM-BSE成像模式和EDS-Mapping模式测试了质量分数为2.5%和5.0%Na2SO4溶液侵蚀1年后的水泥净浆、砂浆试样的微观形貌和元素分布.结合图像分析方法,定量描述与分析了试样中硫元素浓度分布规律及硫酸根离子的侵蚀深度.结果表明:不同浓... 详细信息

利用SEM-BSE成像模式和EDS-Mapping模式测试了质量分数为2.5%和5.0%Na2SO4溶液侵蚀1年后的水泥净浆、砂浆试样的微观形貌和元素分布.结合图像分析方法,定量描述与分析了试样中硫元素浓度分布规律及硫酸根离子的侵蚀深度.结果表明:不同浓度Na2SO4溶液侵蚀下的净浆、砂浆试样中硫元素浓度分布趋势基本一致,表层浆体硫元素浓度较低,近表层区出现高硫含量带,随后硫元素浓度随深度增加而下降,下降幅度先剧烈后平缓,最终硫元素浓度趋于稳定.硫元素各分布段分别对应于石膏集中生成区、石膏与钙矾石混合生成区、钙矾石集中生成区以及未腐蚀区.高浓度Na2SO4溶液侵蚀后的净浆试样的高硫含量带宽度为550μm,硫元素浓度峰值为6.87%,明显大于低浓度Na2SO4溶液侵蚀后的试样(分别为300μm和1.93%);低浓度Na2SO4溶液侵蚀下,砂浆试样高硫含量带宽度大于同水灰比净浆试样,硫元素浓度峰值略小于净浆试样.

关键词：硫酸盐侵蚀水泥基材料硫元素浓度分布面扫描定量图像分析