为了研究钢板-混凝土组合加固梁(SPSS)的抗弯性能,利用ABAQUS有限元软件分别对传统钢筋混凝土(RC)梁和不同型式的钢板-混凝土组合加固梁进行非线性数值模拟,对比分析了梁的荷载-位移曲线、破坏状态、承载能力以及刚度退化曲线。结果表明:钢侧板可以有效分担梁所受剪力,延缓钢筋的屈服及混凝土斜裂缝的开展;采用U型钢板和增厚混凝土层的组合加固方式对梁承载能力的提升最为显著;钢板-混凝土组合加固方法可有效提升梁的初始刚度,延缓其刚度退化速率,提升塑性变形能力。

在研发一种以玻璃轻石为骨料的轻质混凝土的基础上,研制了玻璃轻石混凝土自保温砌块。为了得到最优的自保温砌块的孔型设计方案,设计了三种自保温砌块孔型,利用ABAQUS有限元软件进行数值模拟,研究块型对热工性能的影响,得到有利用实际生产和工程应用的孔型方案。结果表明,三种块型的导热系数减小在17.1%以上。增大孔洞率、减小孔间距可以减小热桥的横截面积,有利于提高空心砌块的保温隔热能力。

选用具有隐蜂窝多孔结构的玻璃轻石材料作为粗、细骨料取代普通混凝土中的砂和石制作自保温砌块,测试了砌块密度、导热系数等性能,并根据试验结果分析了水灰比、水泥用量、细骨料取代率对砌块力学性能、玻璃轻石粗骨料取代率对热工性能的影响。试验分析得到砌块的最佳配合比:水灰比0.42、水泥用量350 kg/m^3、玻璃轻石细骨料取代率100%、玻璃轻石粗骨料取代率100%。所制备的自保温砌块干密度为1 596 kg/m^3,导热系数为0.417 W/(m·K)。