超高强度高延性混凝土的微观力学设计与微结构调控

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51778133
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0805.工程材料
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2021-12-31

项目摘要

For matching the special design demands of higher security, high energy dissipation and durability, some ultra-high strength engineering structures in nuclear power, national defense, earthquake resistance and high pressure pipeline should be designed with multiple cracking and strain hardening properties under tensile stress. It means an ultra-high strength and high ductility concrete should be designed for them. Since the present Ultra-High Performance Concrete and the present High Ductility Cementitious Composites cannot simultaneously satisfy the requirement of ultra-high compressive strength, high energy dissipation and durability, therefore, it is necessary to design an Ultra-High Strength and High Ductility Concrete (UHSHDC) with compressive strength of 150MPa and ultimate tensile strain of 3%. The micro-mechanics design theory and mix design method for UHSHDC are proposed in this project after solving two core issues, i.e. (1) the synergistic effects between matrix, fiber and fiber-matrix interfacial zone as well as their regulation mechanism on the micro-structure of UHSHDC, (2)the micro-mechanics design guideline and theoretical criterion of UHSHDC. The sensitivity of this design theory will be investigated through the numerical simulation results and the text results. The research results have important theoretical significance and engineering application value for scientifically guiding the materials casting and applications of UHSHDC in special structures to match the special design demands of higher security, high energy dissipation and durability.
针对当前核电、国防、抗震和高压管道等超高强度等级特种工程结构在承受拉应力时需要超高强度和高延性以满足更高安全性、高耗能和耐久性的设计需要,亟待设计研制出超高强度高延性混凝土UHSHDC。面对现有超高性能混凝土和高延性水泥基复合材料二者均无法同时满足超高强度、高延性和应变硬化特性需求的现状,本项目借鉴现有超高性能混凝土基体设计理念和现有高延性水泥基复合材料微观力学设计理念,以抗压强度150MPa、极限拉伸应变超过3%为设计目标,围绕基体、纤维、纤维-基体界面区的三相协同效应及其微结构调控机制,以及UHSHDC微观力学设计准则及其理论判据,这两个关键科学问题开展系统研究,提出UHSHDC微观力学设计理论与配合比设计方法。将数值模拟与试验研究相结合,分析该设计理论的敏感性。研究成果对于科学指导UHSHDC材料制备以及在特殊结构中应用,具有重要的理论意义和工程应用价值。

结项摘要

针对当前核电、国防、抗震和高压管道等超高强度等级特种工程结构在承受拉应力时需要超高强度和高延性以满足安全性、高耗能和耐久性的设计需要,以及现有超高性能混凝土和高延性水泥基复合材料二者均无法同时满足超高强度、高延性和应变硬化特性需求的现状,本项目借鉴现有超高性能混凝土基体设计理念和现有高延性水泥基复合材料微观力学设计理念,以抗压强度150MPa、极限拉伸应变超过3%为设计目标,围绕基体、纤维、纤维-基体界面区的三相协同效应及其微结构更高调控机制,以及超高强度高延性混凝土(UHSHDC)的微观力学设计准则及其理论判据,这两个关键科学问题开展了系统深入研究,提出了UHSHDC微观力学设计理论与微结构调控机制,并通过理论计算和实验验证相结合,对关键参数进行了敏感性分析。研究成果对于科学指导UHSHDC 材料制备以及在特殊结构中应用,具有重要的理论意义和工程应用价值。. 本项目按研究方案和进度安排顺利完成了研究任务,达到了预定研究目标,并取得了丰硕预期成果。共发表高水平学术论文26篇,其中,JCR-1区SCI 14篇,Ei 12篇;授权国家发明专利6件;已培养毕业研究生5名,其中博士3名、硕士2名;培养在读博士生1名;江苏省 “333高层次人才培养工程”中青年学术技术带头人1名;晋升副高级职称1人、晋升中级职称1人;举办或参加国际学术会议共8次。相关研究成果荣获教育部科学技术进步二等奖1项(2019年,排名2/11)。

项目成果

期刊论文数量(26)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(6)
Fracture mechanics-based mixture optimization of ecological high-ductility cementitious composites modified with recycled asphalt concrete
基于断裂力学的再生沥青混凝土改性生态高延性水泥基复合材料配合比优化
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2020.120686
  • 发表时间:
    2020-12-20
  • 期刊:
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Chai, Li-Juan;Guo, Li-Ping;Vantadori, Sabrina
  • 通讯作者:
    Vantadori, Sabrina
Interactive effects of freeze-thaw cycle and carbonation on tensile property of ecological high ductility cementitious composites for bridge deck link slab
冻融循环与碳化对桥面连接板生态高延性水泥基复合材料拉伸性能的交互影响
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2018.07.248
  • 发表时间:
    2018-10-20
  • 期刊:
    CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Chai, Lijuan;Guo, Liping;Xu, Yanhui
  • 通讯作者:
    Xu, Yanhui
Theoretical analysis on optimal fiber-matrix interfacial bonding and corresponding fiber rupture effect for high ductility cementitious composites
高延性水泥基复合材料最佳纤维-基体界面结合及相应纤维断裂效应的理论分析
  • DOI:
    10.1016/j.conbuildmat.2019.07.022
  • 发表时间:
    2019-10
  • 期刊:
    Construction and Building Materials
  • 影响因子:
    7.4
  • 作者:
    Ding Cong;Guo Liping;Chen Bo
  • 通讯作者:
    Chen Bo
超高性能混凝土早期600℃抗爆裂性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    材料导报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴建东;郭丽萍;曹园章;费香鹏
  • 通讯作者:
    费香鹏
硅粉表面改性及其分散效果评价
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    表面技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郭丽萍;雷东移;陈波;吴樾
  • 通讯作者:
    吴樾

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  • 作者:
    王宏达;庄莉;郭丽萍
  • 通讯作者:
    郭丽萍

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严酷环境下抗硫酸盐侵蚀的生态型高延性混凝土材料设计准则与微细观性能调控机制
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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