09土木工程材料--张茂辉

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《土木工程材料(第3版)》教学课件第1章 绪论 土木工程材料的基本性质

《土木工程材料(第3版)》教学课件第1章 绪论 土木工程材料的基本性质
18世纪至19世纪,资本主义兴起,促进了工商业及交通运输业 的蓬勃发展,原有的土木工程材料已不能与此相适应,在其他科学技 术进步的推动下,土木工程材料进入到一个新的发展阶段,钢材、水 泥、混凝土及其他材料相继问世,为现代土木工程材料奠定了基础。
进入20世纪后,由于社会生产力突飞猛进,以及材料科学与工 程学的形成和发展,土木工程材料不仅性能和质量不断改善,而且品 种不断增加,以有机材料为主的化学建材异军突起,一些具有特殊功 能的新型土木工程材料也应运而生。
五、抗渗性
材料抵抗压力水或其他液体渗透的性质。
材料的抗渗性用渗透系数K表示,一般用抗渗标号P表示。如 P2、P4、P10分别表示可抵抗0.2、0.4、1.0 MPa 压力水不 渗漏。
1.3 材料与水有关的性质
六、抗冻性
材料在含水状态下能经受多次冻融循环而不破坏、强 度不显著下降,且质量也不显著减少的性质。
P+D=1
开口孔隙率PK 材料内开口孔隙体积占总体积的百分率。 PK=VK/V0 闭口孔隙率PB 材料内闭口孔隙体积占总体积的百分率。 PB=VB/V0
VP=VK+VB P=PK+PB
1.1 材料的基本物理性质
3.空隙率(P’)--散粒或粉状材料在堆积状 态下,颗粒间空隙体积(VS)占材料堆积体积 (V’0)的百分率。
材料在吸水饱和状态下,所吸水的体积占材料干燥状态
下的体积的百分比。
Wv=
mb-mg× V0
1 ρw
×100%
ρw -水的密度; V0 -材料干燥状态下的体积,
cm3或m3。
1.3 材料与水有关的性质
2.吸湿性:材料在潮湿空气中吸收水分的性质,用含水率
表示。
Wh=

2005-张茂华-岩土力学增_减_湿时黄土的湿陷系数曲线特征_张茂花

2005-张茂华-岩土力学增_减_湿时黄土的湿陷系数曲线特征_张茂花

第26卷第9期 岩 土 力 学 V ol.26 No.9 2005年9月 Rock and Soil Mechanics Sep. 2005收稿日期:2004-04-08 修改稿收到日期:2004-08-02 基金项目:国家自然科学基金资助项目(No. 598780401)。

作者简介:张茂花,女,1977年生,博士,讲师,主要从事岩土工程及智能混凝土方面的研究。

E-mail: zmh7716@文章编号:1000-7598-(2005) 09―1363―06增( 减)湿时黄土的湿陷系数曲线特征 张茂花1,谢永利2,刘保健2(1. 东北林业大学 土木工程学院, 哈尔滨 150040;2. 长安大学 公路学院,西安 710064)摘 要:分别采用单线法和双线法对原状3Q 黄土进行了增、减湿情况下的单轴压缩试验。

根据试验结果,总结出了黄土的湿陷变形随饱和度及压力变化的规律,分析了湿陷性黄土在增(减)湿过程中的湿陷变形性状及不同应力路径对黄土湿陷变形特性的影响,指出湿陷系数曲线因为试验方法的不同而表现出不同的规律性:初始含水量较低时,单线法的湿陷性大于双线法;当初始含水量达到某个值时,两者的湿陷系数曲线出现交叉现象;当初始含水量超过该值后,单线法的湿陷性小于双线法;这种交叉现象是由黄土本身的特殊结构性所决定的。

最后对湿陷系数与初始含水量的关系进行了探讨。

关 键 词:湿陷性黄土;增(减)湿变形;湿陷系数曲线;单线法;双线法;原状土;单轴压缩试验 中图分类号:TU 444 文件标识码:ACharacteristics of collapsibility coefficient curves of loessduring moistening and demoistening processZHANG Mao-hua 1, XIE Yong-li 2, LIU Bao-jian 2(1. School of Civil Engineering, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China; 2. School of highway, Chang’an University, Xi’an 710064, China)Abstract: The behavior of undisturbed loess 3Q in the case of moistening or demoistening is investigated with single-line and double-line uniaxial compression test. According to the experimental results, the characteristics of collapsible deformation of loess changing with saturation level and pressure are presented. The collapsible deformation properties of loess during moistening or demoistening process and the influence of different stress-paths on collapse deformation characters of loess are analyzed. It is indicated that collapsibility coefficient curves can display different characteristics for different test method. The collapsibility of single-line method is larger than that of double-line method for lower initial moisture content, and is smaller than that of double-line method for higher initial moisture content. For certain value of initial moisture content in between, collapsibility coefficient curves of the two methods will intersect. This intersection phenomenon is caused by special structure of loess. Finally, the relation between collapsibility coefficient and initial moisture content is discussed.Key words: collapsible loess; moistening or demoistening deformation; collapsibility coefficient curves; single-line method; double- line method; undisturbed loess; uniaxial compression test1 引 言在我国西北地区和黄河中游地区覆盖着大面积的黄土。

《注过热水蒸汽条件下无烟煤的裂缝渗流特性演化规律研究》

《注过热水蒸汽条件下无烟煤的裂缝渗流特性演化规律研究》

《注过热水蒸汽条件下无烟煤的裂缝渗流特性演化规律研究》一、引言随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,对煤炭的高效清洁利用成为研究的热点。

无烟煤作为一种重要的能源资源,其开采和利用过程中的渗流特性研究显得尤为重要。

本文以注过热水蒸汽条件下无烟煤的裂缝渗流特性为研究对象,通过实验和理论分析,探讨其渗流特性的演化规律。

二、研究背景及意义无烟煤作为一种低硫、低灰分的优质煤种,其开采和利用过程中对环境的污染较小。

然而,无烟煤的开采和利用仍存在一些问题,如采煤过程中煤层气体的渗流控制、煤炭的清洁燃烧等。

因此,研究无烟煤的裂缝渗流特性,对于提高煤炭的开采效率和利用效率,降低环境污染具有重要的理论和实践意义。

三、研究内容与方法(一)研究内容本文以注过热水蒸汽条件下无烟煤的裂缝渗流特性为研究对象,通过实验和理论分析,探讨其渗流特性的演化规律。

具体包括以下几个方面:1. 注水蒸汽对无烟煤裂缝的影响;2. 裂缝渗流特性的变化规律;3. 渗流特性与煤质、温度等因素的关系。

(二)研究方法本研究采用实验和理论分析相结合的方法,具体包括:1. 实验方法:通过注水蒸汽实验,观察无烟煤裂缝的变化情况,记录渗流数据;2. 理论分析:运用渗流力学、热力学等理论,分析注水蒸汽对无烟煤裂缝渗流特性的影响机制。

四、实验结果与分析(一)注水蒸汽对无烟煤裂缝的影响实验结果表明,注水蒸汽对无烟煤裂缝具有一定的扩张作用。

随着注水蒸汽的进行,无烟煤裂缝逐渐扩大,裂缝内部的矿物质和有机质逐渐溶解或软化,使得裂缝的连通性得到改善。

(二)裂缝渗流特性的变化规律在注水蒸汽的条件下,无烟煤的裂缝渗流特性发生了明显的变化。

随着注水蒸汽的进行,裂缝的渗透率逐渐增大,渗流速度也相应提高。

此外,注水蒸汽还使得无烟煤的孔隙结构发生了变化,进一步影响了其渗流特性。

(三)渗流特性与煤质、温度等因素的关系实验结果表明,无烟煤的渗流特性与其煤质、温度等因素密切相关。

不同煤质的无烟煤在注水蒸汽条件下的渗流特性存在差异,而温度的变化也会对无烟煤的渗流特性产生影响。

地质矿产资源勘查成果及未来发展前景分析

地质矿产资源勘查成果及未来发展前景分析

161地质勘探G eological prospecting地质矿产资源勘查成果及未来发展前景分析张 辉中国建筑材料工业地质勘查中心广西总队,广西 桂林 541002摘 要:随着我国矿产资源日益稀缺,政府正在加大对地质矿产资源的开发力度,以实现可持续发展的目标,并通过加强勘查来实现资源的合理利用。

经过全面的地质和矿产资源勘查,对区域的综合情况进行了深入的分析,并根据最新的矿化理论,为未来的开发提供可靠的依据。

基于此,为了更好地开发我国的地质矿产资源,需要对勘查结果进行分析,并着眼于未来的发展趋势,以期为地质矿产资源研究提供更多的可能性和发展空间。

关键词:地质矿产资源;勘查成果;未来发展前景中图分类号:F426.1 文献标识码:A 文章编号:1002-5065(2024)04-0161-3Analysis of Exploration Achievements and Future Development Prospects of Geological and Mineral ResourcesZHANG HuiGuangxi Branch of China National Geological Exploration Center of Building Materials Industry,Guilin 541002,ChinaAbstract: With the increasing scarcity of mineral resources in China, the government is increasing its efforts in the development of geological mineral resources to achieve the goal of sustainable development and to achieve rational utilization of resources through strengthened exploration. After comprehensive geological and mineral resource exploration, a comprehensive analysis of the regional situation has been conducted, and based on the latest mineralization theory, reliable basis has been provided for future development. Based on this, in order to better develop China's geological and mineral resources, it is necessary to analyze the exploration results and focus on future development trends, in order to provide more possibilities and development space for geological and mineral resource research.Keywords: address mineral resources; Exploration results; Future development prospects收稿日期:2023-12作者简介:张辉,男,生于1977年,甘肃酒泉人,本科,高级工程师,研究方向:地质勘查。

邓肯—张E-B模型参数对心墙土变形的敏感性研究

邓肯—张E-B模型参数对心墙土变形的敏感性研究
化时 , 心墙 土 的 最 大 竖 向 位 移 变 化 率 为 [一2 . % , 01
F g 3 I f e c fK n v r c ip a e n s a d ef ci e i . n u n e o o e i a d s lc me t n f t l t l e v
1 邓 肯一 张 E B模 型 .
邓 肯一 张模 型为 弹 性 非 线性 模 型 , 充 分考 虑 到 它
2 有 限元 计 算模 型
2 1 工 程 概 况 .
了土体 变形 时 的非线性 特 征 , 它包 括 两 种模 型 , EB 即 .
模 型和 E v模 型 。两 者主要 区别 在 于选 择 了不 同的三 .

4 65

90 0

0. 6 4 O. 8 8
K b
25 5

0. 41
0 。 △ / 。 /( ) ( )
31 3
图 3a - 为 值 变化 时 , 心墙 土 竖 向位 移 的变 化 曲线 , 随
3 各参数对心墙土变形 的敏感性分析
本 文 主要针 对 E B模 型 参 数 进 行 敏感 性 分 析 , — 分 别 对各参 数 做 ±2 % 以内 的变 化 , 过计 算 得 出各 个 0 通 参 数对 大坝 心墙 中心 竖 向位移 和有 效 应力 的影 响 。在 进 行某 一参 数 敏感 性 分 析 时 , 余 参 数 保 持 为 基 准值 其
时, 有效应力 逐渐增大 , K对深部土体 的影响较大 。 且
C 分别 为 土的凝 聚力 和 内摩 擦 角 。它 们 是 岩 土 ,
力 学 中最 常用 的参 数 , 非邓 肯一 张模 型 所特 有 , 测试 其

基于空隙模型的大空隙沥青混合料设计

基于空隙模型的大空隙沥青混合料设计

t r .Pe me b l y p v me tma ee ta a tv o d r t c o d n o r q ie n .Ta g tv i a e ue r a i t a e n y s lc d p ie v i a e a c r i g t e u r me t i r e od r t o t i e n v i d l a e u e o d sg i t r a i . e r s l i d c t h tt r e o d r t b b a n d i o dmo e c n b s d t e i n m x u er t Th e u t n ia e t a a g tv i a eo — o t i e n v i d l a e u e o g ie m i t r a i e i n wh c r v d n ef in n c u a e an d i o d mo e c n b s d t u d x u e r t d s , ih p o ie a fi e t d a c r t o g c a
途选择 合 适 的空 隙率 , 一 定的 水 头( 在 降雨强度 ) 下利 用 空 隙模 型 确 定 的 目标 空 隙率 进行 混合 料 配
合 比设计 . 果表 明 , 结 空隙模 型确 定 的 目标 空 隙率 可 为混 合料 的 配合 比设计 提 供 理论 指 导 , 高 了 提
传统 设计 方 法的 工作 效 率和 准确 性 .
以及提 高 行 车 安 全 性 和 改 善 沿 途 环 境 等 效 果 l6. 4 - J
根 据 关 彦 斌 建 立 的 大 空 隙沥 青 混 合 料 空 隙模
为使 透水 铺 面达 到 某 种效 果 , 统做 法是 通 过 室 内 传

土木工程材料教案(土木工程专业)

土木工程材料教案(土木工程专业)
耐久性的概念,以及冰冻对材料破坏作用。材料的抗冻性以及抗冻性的评定指标。
难点:
影响材料静力强度的主要因素
含水率和吸水率以及和材料其它指标之间的换算关系。
材料耐久性与材料性质的关系以及如何提高或改善材料的耐久性
讨论、练习、作

讨论:
材料的吸水性、吸湿性、耐水性、抗渗性及抗冻性的含义是什么?各用何指标表示?
陈志源等主编,土木工程材料,武汉工业大学出版社
注:教案按授课次数填写,每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。
四川大学教案
【理、工科】
周次
第2周,第02次课
备注
章节名称
第一章建筑材料的基本性质第三节,材料的力学性质,第四节,材料与水有关的性质,第五节,材料的耐久性
授课方式
理论课(√);实验课();实习()
四川大学教案
课程名称
建筑材料
授课专业
土木工程专业
年级
2005
课程编号
30602330
课程类型
必修课
校级公共课();基础或专业基础课(√);专业课()
选修课
建议选修课();任选课()
授课方式
课堂讲授(√);
实践课(√)
考核方式
考试(√);考查()
课程教学
总学时数
44
学分数
3
学时分配
课堂讲授36学时;实践课8学时
材料的耐久性应包括哪些内容?如何提高或改善材料的耐久性
练习:
普通粘土砖进行抗压实验,浸水饱和后的破坏荷载为183kN,干燥状态的破坏荷载为207kN(受压面积为115mm×l20mm),问此砖是否宜用于建筑物中常与水接触的部位?
教学手段
讲授为主,课堂讨论相结合

混凝土离散元本构模型二次开发研究

混凝土离散元本构模型二次开发研究

2152024.07 / Architectural Design and Theory 建筑设计·理论0 引言混凝土是由水泥胶凝材料将集料胶结而成的多相材料,内部存在大量的微孔洞和微空隙,具有脆性和异质性,抗拉性能较差,极易产生裂缝[1,2]。

大量作者根据混凝土室内试验结果,通过曲线拟合得到了混凝土本构关系的经验数学模型,简单而实用,在一定程度上为混凝土力学性能研究提供了方便,但这种纯数学拟合方法在理论上存在明显不足,也无法解释混凝土材料空隙、微裂缝等缺陷对其力学性能的影响。

随着损伤力学和断裂力学理论的发展,人们逐步从微观角度认识到混凝土材料内部的缺陷问题。

根据前人的研究,断裂力学可以描述混凝土内部一条或几条裂缝在复杂应力状态下的开裂稳定性,但很难反映出混凝土材料进入应变软化段后的裂缝形成与扩展,也不能完好解释混凝土材料卸载后弹性性能出现弱化等特征[3,4]。

损伤力学理论[5-7]可以用来描述材料的损伤演化与扩展,也能够刻画混凝土材料发生宏观破坏的全过程,以及描述混凝土材料进入应变软化段的力学特性,但涉及参数多,本构关系较为复杂,工程使用受到限制。

离散元方法[8]可用来分析颗粒材料的运动、离合以及颗粒间非连续、非接触性等问题,对研究混合料材料的开裂、扩展、错动等细观力学特性有着巨大的潜力。

本文以在连续介质力学基础上建立的混凝土内聚力双线性本构模型为基础,理论推导出法线和切线方向离散元应力应变关系,并借助离散元软件二次开发功能,把新建立的本构模型编程导入离散元软件中,进行模拟结果和试验结果的对比验证,为采用离散元分析混凝土开裂错动机理提供基础理论依据。

1 3DEC 离散元软件概述3DEC 软件[9]是一种基于离散元方法的大型三维计算摘要 基于连续介质理论建立混凝土断裂损伤本构关系已较为成熟,但离散元法由于可以有效解决颗粒材料的运动和非连续性问题,分析混凝土开裂错动具有更好的优势。

基于传统的混凝土内聚力双线性模型,将混凝土结构面上的作用力分解为法向的张拉力和切向的剪切力,引入法向和切向刚度系数,定义损伤因子修正本构模型,建立弹性阶段及损伤软化阶段的应力应变关系,并对离散元软件进行二次开发,编写模型DLL 文件导入本构模型,通过与典型的试验曲线对比,验证了本构模型以及程序编写的正确性和有效性。

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中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述:
本课程是土木工程专业的一门专业基础必修课。

其任务是使学生掌握土木工程中应用的主要材料的品种、规格、技术性能、适用范围。

了解土木工程材料的生产、检验方法及储运知识。

为学生了在结构工程设计中合理选材及合理施工准备材料方面的知识,为后续专业课程提供材料的基础知识。

2.设计思路:
通过课程讲授、课堂讨论、实验课等进行教与学;
通过完成作业、习题等提高对知识的掌握能力,在学习中发现问题,并应用知识解决问题;
通过教学实验平台、SITP项目、专业类竞赛活动以提高实际动手能力、发现问题及解决问题的能力。

在各阶段实习和实践活动中,强调系统思维和创新思维的重要性,在过程中培养创新意识,通过完成创新实践项目提高创新能力。

3. 课程与其他课程的关系
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先修课程:大学物理II1。

二、课程目标
本课程的目标在于使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法,以及检测和质量控制方法,并了解工程材料性质与材料结构的关系,以及性能改善的途径。

通过本课程的学习,应能针对不同工程,合理选用材料,并能与后续课程密切配合,了解材料与设计、施工相互关系。

三、学习要求
要求学生掌握土木工程中常用材料的品种、规格性能及使用,了解材料在储运、验收中必须注意的有关问题;掌握常用土木材料的主要技术性质,了解材料的组成、结构、构造与性质的关系,以及原料、生产工艺过程及其对材料性质的影响;了解节约材料、改善性能及防护处理的原则和方法;了解主要常用土木材料的质量检验方法;了解土木材料发展方向。

要达到以上学习任务,学生必须:
(1)按时上课,上课认真听讲,积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。

(2)保质保量的按时完成课下作业。

四、教学内容
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五、参考教材与主要参考书
[1] 湖南大学. 土木工程材料. 北京:中国建筑工业出版社. 2011.6 (ISSN: 9787112131594)
六、成绩评定
(一)考核方式 A.闭卷考试:A.闭卷考试 B.开卷考试 C.论文 D.考查 E.其他(二)成绩综合评分体系:
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七、学术诚信
学习成果不能造假,如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等,均属造假行为。

他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。

本课程如有发现上述不良行为,将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。

八、大纲审核
教学院长:院学术委员会签章:
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