余江滔

职称:教授

学位:博士

    研究方向

    矢志下一代建筑材料

    ——同济大学土木学院高延性可弯曲混凝土材料ECC研发透视


    当混凝土离开钢筋......

    随着我国大规模建设速度逐渐放缓,人口老龄化趋势逐渐加快,我国土木工程行业面临的资源危机、环境危机、劳动力危机等3大危机越来越严峻

    建筑产业对资源的需求巨大。余江滔介绍,中国是全球最大的水泥消费国,2001-2022年间中国的水泥总产量396亿吨,其中2021年水泥消费量高达23.78亿吨,占全球的约55%。生产一吨水泥需要1.6吨的石灰石和粘土,所以我国每水泥生产消耗的自然资源非常巨大。据中国砂石协会2023年统计,中国每年砂石消耗量高达200亿吨。人均每年消耗砂石超14吨!巨量的需求伴随而来的是价格巨幅波动:经分选处理的河沙2017年的30/吨涨到2021年的300/吨,甚至出现马来西亚河沙进口的情况。混凝土的价格也曾在2021年从400/方涨到600/

    建筑产业给环境带来重大影响。根据BP数据:2020年中国二氧化碳排放量为98.94亿吨,而中国建筑节能协会等发布的《2022中国建筑能耗与碳排放研究报告》介绍,2020年全国建筑全过程能耗总量为22.7亿吨标准煤,占全国能源消费总量的比重为45.5%,当年全国建筑全过程碳排放总量为50.8亿吨二氧化碳,占全国碳排放的比重为50.9%生产一吨水泥约排放一吨CO2,以2020年水泥产量计,生产23.77亿吨水泥的二氧化碳排量占全国总排量的24%

    稍有常识的人都知道,钢筋与混凝土是传统建材中最经典的一对。在过去的几十年里,我国建成巨量的建筑物和基础设施,如我国既有建筑面积达615亿㎡、工业建筑120亿㎡、公路桥梁103.3万座、中国铁路营业里程达15.5万公里、公路535.48万公里,它们短则两成、长的超过五成服役时间大于30年的状态。根据美国公路和交通标准局的研究,钢筋混凝土建筑物的平均寿命为5075年左右。在我国,钢筋混凝土建筑物的使用寿命为2050年,一些重要的建筑物可达到70年。虽然社会和经济上的原因加快了我国建筑物更替的速度,但不可否认的是,我国巨量的既有建筑正逐渐步入晚年。老化的建筑与老龄化的社会,还有不可预测的地震等自然灾害,将会使我国面临严峻的考验。

    钢筋混凝土结构,需要工人现场绑扎钢筋,然后灌浆成型,而这些对人力资源形成了严峻的挑战。余江滔说,最近十年,建筑工人年龄比过去平均增加了十岁,工地上基本都是45岁、50岁、55岁的爷叔,难觅40岁以下的年轻人了。北京建工集团的一项调查显示2007年建筑业一线作业人员平均年龄为33.2岁,2017年为43.1岁,10年时间平均年龄增加了10岁。现在又过去了五六年,情况只会越来越不堪。

    余江滔说,们团队正在做的,就是针对以上情况,琢磨着让混凝土离开钢筋。研究方向包括高性能混凝土材料的研发、智能化无筋建造技术及无筋建筑加固。可是,混凝土怎样才能离开钢筋呢?答案是:研发新一代的混凝土,使它变得更强(韧性)、更延(延伸率)、更适合自动化建造。为此,们不断深入研究普适型应变硬化型水泥基复合材料,促进这类面向未来的新型混凝土在各种情景下的应用。

     

    ECC研究已有些年头

    美国著名学者Victor Li以细观断裂力学为基础,以水泥、矿物掺和料以及细骨料等为基体,并采用特种纤维增强,成功制作名为ECCEngineered Cementitious Composites)的高延性纤维增强水泥基复合材料。与普通混凝土相比,这一材料具有拉伸变形能力、高韧性、高裂缝控制和高耐损伤能力。

    20191月,浙江大学、同济大学等单位以重大工程结构安全服役的高韧性纤维混凝土制备与应用关键技术项目获2018年度国家技术发明奖二等奖。报道说,从人们居住的楼房,到车来车往的桥梁,再到江河上的大坝……在我们的生产生活中,混凝土几乎无处不在。一旦混凝土上出现裂缝,便可能酿成大坝损伤、垮塌的惨剧。在许多人眼中,混凝土裂缝成为一种既神秘又危险的存在。2.0版本高韧性混凝土,突破混凝土材料脆性易裂、界面薄弱易裂、结构受拉开裂三大瓶颈,为基础设施稳固及更长寿命贡献出新智慧。

    其中,对于怎么控制开裂、怎么样将有害裂缝变形无害裂缝难题,研究者出答案。同济大学的学者们在此获奖项目中的主要贡献是建立了基于随机统计学的短纤维增强混凝土多缝开裂过程力学模型,可描述高韧性混凝土准应变硬化行为、微细裂缝的宽度和间距,为混凝土材料高韧化设计中各组分关键力学性能参数的精确量化和复合材料宏观力学性能的预测奠定了理论基础;将这一材料的极限拉伸应变能力稳定地提升8%(是普通混凝土变形能力的800倍)。

    在国内科研人员和工程师的推动下,这一材料应用在上海、浙江、江苏、湖北、云南、四川等不同地区房屋及重大基础设施改扩建、续建、修复加固中,为工程质量提升和工程按时发挥效益提供了关键保障,应用范围覆盖了桥梁、隧道、港口、大坝等工程领域,效果良好,产生的经济和社会效益显著均以亿元为单位计算。

    据了解,这一材料在重大交通、海港工程基础设施中的应用案例包括:应用于浙江省交通厅重点项目杭金衢高速公路拓宽工程、新岭隧道的二衬结构及老隧道加固有效解决隧道的开裂、渗水及耐久性问题;应用于杭州市重点项目秋石高架三期、四期工程和石祥路提升完善工程的桥面连续构造,解决了连续构造在车辆疲劳荷载及温度荷载作用下的开裂破坏和耐久性问题;应用于上海吴淞军港、南京长江大桥、杭州萧山国际机场、杭新景高速等重点工程紧急抢修,修复后24小时内恢复正常使用,修复区至今工作状况良好。

    这一材料还应用在南水北调水源工程等国内外重大水利水电工程中。水利水电等大型结构工程混凝土浇筑施工通常采用分层分块施工方法,采用该项目技术提高了层间结合施工质量和施工效率,使混凝土施工浇筑仓位周转更加灵活,且能更好满足施工间歇期的要求。

     

    研究还在继续

    “进一步提升ECC的性能,降低其生产成本,环保且性能高的建筑材料,可广泛用于智能建造、绿色施工、装配式建筑等场景。余江滔说,相较传统ECC提升后的ECC具有延伸率68%、抗拉强度达615 MPa(兆帕)、弯折强度1545 MPa的明显优势,通俗地讲有高延伸、大弯曲、高容缺、压不碎、钻不坏等优点,即拉得长依然强、弯得曲却不断、缺了口依然硬,压得扁但不碎,可以应对极端环境下的非标建造需求。

    众所周知,现有的混凝土与钢筋配伍,是因为钢筋有强度、有应变强化和超高的延伸率。常用的热轧带肋钢筋的强度达300400MPa,其最大力延伸率不小于7.5%,抗震用钢筋的最大力延伸率不小于9%。余江滔介绍,性能进一步提升的ECC具有超高的拉伸变形能力,最大可达12%,比普通混凝土的抗拉伸能力提高500倍以上,达到了建筑用钢的同一水平。此外,其抗拉强度可达515MPa(兆帕),弯拉抗折强度约10~30MPa,是普通混凝土的数倍。

    余江滔介绍,高性能基体与高强度筋材的结合使用,有望解决传统钢筋混凝土结构的耐久性问题,同时保证结构体系的承载能力。研究团队选取力学性能不同的3种基体(普通混凝土、ECCUHPC)与2种筋材(钢筋、BFRP筋),对其组成的6种配筋复合体系进行了轴拉试验。试验结果表明,复合材料的拉伸性能受多种因素的影响。高性能基材可以有效地提升构件强度,但复合体系的变形能力由基材与筋材中应变能力较弱的一方决定;高性能基材所提供的抗拉贡献和应变软化会导致复合体系提前进入破坏状态,反而降低了体系的延性(拉伸变形能力)。研究初步证明,基于高性能材料的结构构件设计必须综合考虑材料各自的力学性能和材料间相互作用造成的综合影响。

    有没有可能让混凝土彻底离开筋材呢?团队开始了无(少)筋建造的全寿命周期可靠度验证,这一过程要经历从材料到构件,再到结构的全过程营造。试验室中,团队模拟地震、海啸、泥石流猛烈冲击(高速侵彻)时材料、构件的可靠度;模拟极端环境温度影响、抗冻等级、抗渗等级、氯离子渗透等指标。余江滔介绍,们用模拟地震和泥石流冲击新材料构筑的房屋,结果发现除了墙上留下一些轻微损伤外,房屋依然挺立、淡定;用子弹以及TNT炸药近距离破坏ECC构件,ECC表现出令人满意的高耐损伤能力。

    余江滔说,第十届中国花卉博览会在崇明岛上举行,他们团队获得了花博园展馆的竹藤工艺制品展示馆的营造权。展示馆占地面积940 m2,其中展馆面积350 m2;地下为下沉式广场展厅为纤维混凝土薄壳。展馆的材料和建造方式是焦点。余江滔说,展馆采用ECC建造壳体,其厚度为75毫米;展馆外形呈弯曲的管廊样,弯曲的弦长度为21.1米;展厅呈游龙昂首状,高外6.4米,低处3.4米。通过无筋设计,在3D打印完成底模后,用喷枪喷涂ECC。这是世界上首例采用3D打印底模+喷射ECC建造的无筋结构。

    展示馆建造完成后,接下来进行各种试验。先将装满砂石的袋子往上摞,因为建筑是弧形,顶部不住,那就层层叠叠地堆在拱上然后再侧向加载,用沙袋挂载、绳索拉扯等办法模拟地震作用、飓风冲击,试验结果表明混凝土壳体未发现明显裂缝最后也是最具挑战的,是模拟恐怖袭击的撞击试验。架设滑槽180公斤的钢球顺槽冲下,撞击拱壳,壳体出现明显地振动,表面出现明显的凹陷,但结构整体完整。竖向加载试验、侧向加载试验和事故型冲击试验的结构表明,有限元模拟与试验结果相近,结构是可靠、安全的。

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    1 无筋少筋建造——崇明花博会的竹藤制品展示馆


    ECC材料种应用领域

    余江滔说,ECC材料有四个创新的应用方向,其一是无筋/少筋建造,如崇明花博会的竹藤制品展示馆

    第二个应用领域,无筋/少筋加固,如老旧小区改造、农村危房加固。我国主要大中城市建造的多层砌体房屋建筑面积已达400亿m2。目前,大量现役的砌体结构已进入老化阶段且不满足现行规范要求,如材料严重老化、抗震性能差等现象十分突出,需进行加固后才能继续使用。还有布置特殊性带来的问题,如中国长江流域约有9.99亿人口,占全国总人口的70.75%,这一区域具有雨热同期、夏热冬冷的气候特色,大量的砌体房屋具有南北朝向、长宽比大纵墙开洞率高纵弱横强南轻北重等特点抵御重大灾害的性能不佳。此外,城市老旧房屋的居住人口密集,房屋占用率高,多为实心房”,房屋的改造难度高。传统的加固方法普遍存在施工清空时间长、加固后面积明显缩小、加固层容易开裂、施工复杂等问题。因此,有学者提出ECC无筋加固ECC薄层加固可节省工期(施工工艺简单,工期约为传统面层加固的1/31/2);大大降低了侵占面积,面层厚度仅为1030毫米,是传统面层加固的1/3;无需穿透墙体拉结,大大减少对原结构的损伤;不存在传统加固开裂导致钢筋外露、锈蚀问题,大大延长使用寿命但是这一技术需要确定正确的设计原则和技术指标,因此余江滔团队通过系列实验和分析,完成了这一技术的验证并以同济大学为主编单位将其纳入上海、江苏、湖北等地方标准及行业标准

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    2 无筋少筋加固——振动台试验

    第三个领域,无筋/少筋连接用于结构连续构造。余江滔说,实验结果显示ECC自身具有抗拉、压、弯的本领,可很好地与钢筋并肩作战,降低钢筋独撑疲劳局面,二者一起延年益寿。在相同弯曲应力下,ECC试件的疲劳寿命远大于普通混凝土;相同配筋的ECC桥面连续构造的疲劳寿命提升了3倍以上;少筋ECC桥面连续构造的疲劳寿命同样超过200万次也就是说,ECC与钢筋齐心协力、同舟共济抗御外力和我们同济的精神风貌相符。余江滔说,试想未来,我们有可能通过ECC的连续构造取代现有的桥面伸缩缝,实现公里级的无缝桥面,开车时一马平川,原来会砰砰作响的桥面、道面将会变得丝滑、安静,驾乘体验自然也就十分舒适了。

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    3 无筋少筋连接——实验试件示意图

    第四个领域,3D打印工程常识的人知道,混凝土3D打印会有混凝土脆性、分层堆叠工艺带来的力学性能弱化各类加筋(钢筋)方法与3D打印的施工便利性冲突等问题。余江滔说,比如建一栋房子先要订购、加工钢筋,再进行现场混凝土模板支护、钢筋定位和绑扎,然后再完成浇筑养护工作,即使是3D打印房屋,也要打印钢筋、布置微筋,建造过程很麻烦。采用ECC无筋打印,只需根据性能需求,设定材料和构件的承载力需求,包括抗拉、抗弯强度及拉伸延性等,机器就可以按要求出活了。在试验室,笔者看到一台高高立体钢框(他们称为龙门架)中,驱动电机、移动轨道、打印平台、控制系统、挤出系统、挤出电机、预搅拌叶、螺杆泵、打印喷头,一应俱全,只见这个外形很村野的大家伙自顾自填料、成型,一会儿就出来一块长长扁扁、中间带有大波浪纹的横梁和大板,团队称为无筋空腔梁。下方的照片里,两个小伙子抬着一块仿生蜂窝六角形孔洞的无筋开心地笑着,样子很是可爱

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    4 无筋3D打印——仿生蜂窝六角形孔洞的无筋板

     

    月球上搞建设,如何?

    外星建造,啥意思?就是去地星球房子。建造月球基地,是指人类在月球上建立的生活与工作区域。这是人类的梦想欧洲航天局、美国航空航天局多个国际组织正在为此努力,中国也计划2035年前完成月球科研站的建设。月球基地如何建造,这需要头脑风暴。长征-5号运载火箭起飞重量800吨,登月载荷不到2吨。运载1公斤载荷需要耗费1020万美元,折合人民币120多万,比等重量的黄金还要贵得多。显然,大建筑材料不可能从地球运到月球。”余江滔说,目前,科学家和工程师提出了各种营造方法,聚光烧结、3D打印、熔岩管道......这让人脑洞大开。同济团队的计划是:就地取材+机器人砌筑+3D打印。在月球表面采取、切割岩石,通过机器人砌筑和紧固砌块,通过3D打印灰缝来实现仿贝壳珍珠母仿生建造等等,这也许是一种对地球材料依赖更小、效率更高的一种方案,但这需要研发面向未来的建造科技。

    将无机材料与有机材料的结合,学习生命材料组装的高效率和高性能,突破极端环境下的建造技术问题,使地外星球的建造梦想成真这是土木工程领域科研工作者拼搏的动力和梦想的归宿余江滔说。



    研究动态

    本课题组研发出世界上最高变形能力的水泥基材料

    1)UHDCC的抗拉强度:5MPa~20MPa;

    2)UHDCC的弯曲抗拉强度:15MPa~50MPa;

    3)UHDCC的峰值拉伸强度应变保持:8%~10%;

    4)UHDCC的抗压强度:40MPa~150MPa。

    试验证明,采用UHDCC(极限拉伸强度为12MPa)制作的四点弯曲梁,在没有配筋的情况下,其弯曲性能相当于配筋率1.5%的普通钢筋混凝土梁,且具有更好的弯曲延性。

    关于土木工程未来的4个问题

    https://pan.baidu.com/s/13G3mNR0JQdknUE8FKPcuJw

    新材料在线专访

    http://m.xincailiao.com/share/news.aspx?id=127036 

    仿生让强者更强,林晨旭硕士论文

    https://pan.baidu.com/s/1EmzpglxHkJMK0H3r7Bl1lw

    能打太极的混凝土,苏诗雅硕士论文

    https://pan.baidu.com/s/1W72l1c-1m83kQo-nVMqNgw

    当混凝土离开钢筋

    https://server.9yuntu.cn/doc/Fy6kpAUtjX4I5rKNQ0Wqxd?yuntuFrom=timeline&code=021Rakm40YGE7E1x3Gn40FHwm40RakmV&state=silenceYuntu

    当混凝土离开钢筋,当混凝土遇见地震(视频)

    https://pan.baidu.com/s/1TJfN8bZON1m9hKgPMoAviQ

    世界上第一个拉伸延性突破8%的混凝土

    http://pan.baidu.com/s/1boNvrfL

    世界上第一个拉伸延性突破10%的混凝土

    http://pan.baidu.com/s/1gf8AnF9

    强度从40 MPa到120MPa的超高延性混凝土

    https://pan.baidu.com/s/1kVglZqZ

    超高拉伸延性和強度的水泥基複合材料(UHDCC)的製備與力學性能

    http://pan.baidu.com/s/1i5DpNql

    如果混凝土结构离开了钢筋,会发生什么?

    http://pan.baidu.com/s/1dEODgNR

    世界上第一个没有配钢筋的混凝土框架,经受了9度罕遇地震的考验

    http://pan.baidu.com/s/1qYRUHsC

    离岛建设需要混凝土,但没有淡水和河砂,怎么办?用海水搅拌UHDCC可以实现无筋建造

    http://pan.baidu.com/s/1gfejJEz

    氯氧镁水泥基混凝土有各种好处,但耐水性差、氯离子浓度过高、与钢筋无法共存,怎么办?

    http://pan.baidu.com/s/1geHjhfX

    超轻质PVA纤维混凝土,一种新型的防火保护

    http://pan.baidu.com/s/1qXRI3py

    试验证明,UHDCC可以几倍地增强结构的抗疲劳性能

    http://pan.baidu.com/s/1bSkRmA

    早年研究的弱小ECC材料

    https://pan.baidu.com/s/1cJJUMy

    研究方向

    1. 超高延性混凝土的无筋建造和3D打印;

    2. 超高延性水泥基材料(ECC)在土木工程中的应用;

    3. 火灾后混凝土结构的损伤鉴定与加固方法研究;

    4. 钢筋混凝土结构震损评估与修复方法研究;

    5. 混凝土及其附属结构的抗火性能研究;

    6. 纤维材料加固钢筋混凝土结构研究。

    研究感悟

    尚且年轻的时候,曾对有限元模拟着迷。几年下来,得到下面几句话。

    1. 有限元模拟就是让一粗壮的傻子去扮演上帝;

    2. 昨天积累的经验,今天证明都是错的;

    3. 人类一思考,上帝就发笑。 

    学校的个人主页上传不了动画,发到土豆网,请指教。

    http://www.tudou.com/programs/view/Pho1nvksEqk/?FR=LIAN


    研究项目

    在研项目
    1. 国家自然科学基金面上项目,适用于自动化砌筑的强韧型仿生砌体的关键技术研究,51978504,2020/01-2024/12,80万,主持
    2. 国家自然科学基金面上项目,用于建筑3D打印的贝壳仿生结构的强韧机理研究,51778461,2018/01-2022/12,80万,主持

    已经结题项目
    1 轻质、超高韧度水泥基复合材料保护下钢构件的抗火性能研究,有效期:2015.01-2018.12,国家自然科学基金,面上项目,批准号:51478362。
    2. 超高韧度水泥基材料(UHTCC)在结构抗震加固中的应用研究,有效期:2013-2016,上海市工程结构新技术重点实验室开放课题,批准号:2013-KF03。
    3 政府间国际科技创新合作重点专项(日本科技振兴机构(JST)大型联合研究项目),2016YFE0118200,基于海绵城市建设的多路径资源再生混凝土技术与应用,2016/12-2019/05。
    4 上海市城乡建设和管理委员会科研项目,超高延性纤维混凝土(ECC)在桥面连续构造上的应用研究,建管2016-001-005,2016~2018,主持 。
    5 国家青年科学基金项目,51008235,CFRP嵌入式加固混凝土受弯构件的耐火性能的试验与理论研究,2011/01-2013/12,23万,已结题,主持。
    6 国家自然科学基金面上项目,轻质、超高韧度水泥基复合材料保护下钢构件的抗火性能研究,51478362,2015/01-2018/12,80万,主持
    I.项目负责人,CFRP嵌入式加固混凝土受弯构件的耐火性能的试验与理论研究,批准号:51008235,国家青年科学基金项目。
    II.项目负责人,火灾后混凝土损伤的细观层面的试验研究,批准号:200802471089。教委博士点基金的新教师基金。
    III. 项目负责人,火灾后混凝土强度检测评定和高层混凝土结构火灾后性能有限元模拟分析。上海市协作科研项目。
    IV. 项目负责人,CFRP嵌入式加固混凝土受弯构件的抗火性能研究,批准号:2010-K3-1,住房和城乡建设部软科学研究项目
    V.项目负责人,温州市科技计划项目“玄武岩纤维增强复合材料在建筑结构中的应用”;批准号:G20080053。
    VI.项目负责人,“插入式钢次梁节点的试验与研究”,中国电力工程顾问集团东北电力设计院。
    VII.参与国家自然科学基金,名称“火灾后混凝土损伤机理及评估方法的研究”,负责人:陆洲导教授,批准号:50578126。
    VIII.国家重点试验室基金,名称“混凝土结构受火抗剪机理研究”, 负责人:陆洲导教授,批准号:SLDRCE09-D-02。
    IX.参与德国慧鱼集团合作研究项目“高温下植筋锚固构件的力学性能研究”;负责人:陆洲导教授。
    X.参与国家财政部研究项目:上海宝钢冶金建设公司,上海同济大学联合课题“灾后建筑结构损伤检测和承载能力评定方法”。


    出版论著

    主要著作

    2020年发表论文

    论文发表情况 论文题目 排名 刊物名称 被收录情况
    1 Experimental study on the size effect of ultra-high ductile cementitious   composites 1 CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS SCI
    2 Deformability enhancement of fiber-reinforced cementitious composite by   incorporating recycled powder 1 JOURNAL OF REINFORCED PLASTICS AND COMPOSITES SCI
    3 Effect of polyethylene fiber content on physical and mechanical   properties of engineered cementitious composites 3 CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS SCI
    4 Seismic fragility analysis of two-story ultra-high ductile cementitious   composites frame without steel reinforcement 2 ADVANCES IN STRUCTURAL ENGINEERING SCI
    5 A theoretical model for the anti-fatigue design of steel reinforced ECC   composite system under flexure 3 COMPOSITE STRUCTURES SCI
    6 Shear strengthening of fire damaged RC beams with stirrup reinforced   engineered cementitious composites 2 ENGINEERING STRUCTURES SCI



    2019年发表论文

    论文发表情况 论文题目 排名 刊物名称 被收录情况
    1 Experimental study on seismic performance of post-fire reinforced   concrete frames 3 ENGINEERING STRUCTURES SCI
    2 Performance Improvement of a Fiber-Reinforced Polymer Bar for a Reinforced Sea Sand and Seawater Concrete Beam in the Serviceability Limit State. 3 Sensors (Basel, Switzerlan d) SCI
    3 Using DIC technique to characterize the Mode II interface fracture of layered system composed of multiple materials. 1 Composite Structures SCI
    4 Nacre inspired 3D printing construction for high performance structural member 1 1ST
    5 Deformability enh ancement of fiber - reinforced cement itious composite by incorporating recycled powder 1 Journal of
    reinforced plastics and
    composites
    SCI
    6 Using Green Supplementary Materials to Achieve More Ductile ECC. 3 Materials  SCI
    7 Mechanical properties of high ductile magnesium oxychloride cement-based composites after water soaking 3 CEMENT & CONCRETE COMPOSITES SCI
    8 Dynamic Response of Concrete Frames Including Plain Ductile Cementitious Composites 1 JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERINg SCI
    9 具有超高延性的再生微粉水泥基复合材料的力学性能 1 材料导报 PKU
    10 Feasibility of using seawater to produce ultra-high ductile cementitious composite for construction without steel reinforcement 1 STRUCTURAL CONCRETE SCI
    11 可用于无筋建造的超高延性水泥基复合材料力学性能研究 2 建筑结构 PKU
    12 Influence of fibre content variation on the mechanical properties of ultra-high ductile cementitious composites 2 fib Symposium 2019
    13 Structural behaviors of ultra-high performance engineered cementitious   composites (UHP- ECC) beams subjected to bending- experimental study (vol   177, pg 102, 2018) 3 CONSTRUCTI ON AND BUILDING MATERIALS SCI
    14 Development of ultra-high performance engineered cementitious composites   using polyethylene (PE) fibers (vol 158, pg 217, 2018) 2 CONSTRUCTI ON AND BUILDING MATERIALS SCI
    15 Flexural Performance of Fire-Damaged Reinforced Concrete Beams Repaired   by Bolted Side- Plating 3 ACI STRUCTURAL SCI
    16

     JOURNAL
    17 Using DIC technique to characterize the mode II interface fracture of   layered system composed of multiple materials 1 COMPOSITE STRUCTURES SCI
    18 超高韧性氯氧镁水泥基复合材料的耐水性能 2 材料导报 PKU
    19 Reinforced high- strength engineered cementitious composite (ECC) columns   under eccentric compression: Experiment and theoretical model 4 ENGINEERING STRUCTURES SCI
    20 超高延性水泥基复合材料(UHDCC)的疲劳性能试验研究 3 结构工程师 PKU



    2018年发表论文

    1. Kaili Zhan, Jiangtao Yu, Yichao Wang, Kequan Yu. Development of Cementitious Composites with Tensile Strain Capacity up to 10%. International Conference on Strain-Hardening Cement-Based Composites. 2018,15,147-153
    2. Yu K, Yu J, Lu Z. Mechanical Characteristics of Ultra High Performance Strain Hardening Cementitious Composites[C]. International Conference on Strain-Hardening Cement-Based Composites. Springer, Dordrecht. 2018,15,230-237
    3. KQ Yu , JT Yu , JG Dai , ZD Lu , SP Shah Ding Y, Yu J T, Yu K Q, et al. . Development of ultra-high performance engineered cementitious composites using polyethylene (PE) fibers. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS. 2018, 158(1): 217-227
    4. Y Ding , JT Yu , KQ Yu , SL Xu. Basic Mechanical Properties of Ultra-high Ductility Cementitious Composites: From 40MPa to 120MPa.  Composite Structures. 2018,185(1): 634-645
    5. Yu Jiangtao, Tian Likang. Using modified core drilling method to estimate the damage of fire exposed concrete [J]. . Procedia Engineering. 2017, 210:3-10.
    6. Jiangtao Yu, Kaili Zhan, Lingzhi Li, Kequan Yu. Using XFEM to model the effect of different axial compression on the hysteretic behaviour of the flexure‐dominant RC columns [J]. Structural Design of Tall & Special Buildings. 2018(5):e1465
    7. Wei L, Wang Y, Yu J, et al. Feasibility study of strain hardening magnesium oxychloride cement-based composites [J]. Construction & Building Materials. 2018, 165:750-760.
    8. Yu K, Li L, Yu J, et al. Direct tensile properties of engineered cementitious composites: A review [J]. Construction & Building Materials. 2018, 165:346-362.
    9. Jiangtao YU, Keke Liu, Ling-zhi Li,Yichao Wang, Kequan Yu . A simplified method to predict the fire resistance of RC beams strengthened with near-surface mounted CFRP . Composite Structures. 2018, 193(1): 1-7
    10. Kequan Yu, Lingzhi Li, Jiangtao YU, Jianzhuang Xiao, Junhong Ye, Yichao Wang, Feasibility of using ultra-high ductility cementitious composites for concrete structures without steel rebar , Engineering Structures, 2018; 170(9): 11-20.
    11. Yao Ding,Ke-Quan YU2*, Jiang-tao YU, Shi-lang XU*, Structural behaviors of ultra-high performance engineering cementitious composites (UHP-ECC) beams subjected to bending-Experimental study , Construction & Building Materials
    12. L.Z. Li, Z.L. Wu, J.T. Yu*, X. Wang, J.X. Zhang, Z.D. Lu. Numerical Simulation of the Shear Capacity of Bolted Side-Plated RC Beams. Engineering Structures, 2018; 171
    13. Li, L.Z., Wu, Z.L., Yu, J.T., Zhang, J.X., Lu, Z.D. Numerical simulation of the shear capacity of bolted side-plated RC beams. Engineering Structures.  2018, 171: 373-38413. 
    14. Mengjun Hou, Kexu Hu, Jiangtao Yu ⁎, Siwei Dong, Shilang Xu. Experimental Study on Ultra-High Ductility Cementitious Composites Applied to Link Slabs for Jointless Bridge Decks. Composite Structures. 2018
    15. Guo Yang, postgraduate student; Jiangtao Yu, Associate professor; Yi Luo Development and Mechanical Performance of Fire-resistive Engineered Cementitious Composites. Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE 2018.
    16. YU Jiangtao, Liu Keke, Xu Qingfeng, Li Zhanhong*, Ouyang Lijun Feasibility of Using Seawater to Produce Ultra-high Ductility Cementitious Composite for Construction without Steel Reinforcement. Structural Concrete. 2018
    17. Jiangtao Yu, Junhong Ye; Bin Zhao, Shilang Xu; Bin Wang; Kequan Yu Dynamic Response of Concrete Frames Including Plain Ductile Cementitious Composites. Journal of Structural Engineering, ASCE 2018
    18. 胡克旭,侯梦君,余江滔,董思卫 超高韧性水泥基材料桥面连续构造的疲劳试验 同济大学学报(自然科学版) 2018, 46(6): 776-782 EI: 20183305683227
    19. 陆洲导,苏诗雅,余江滔 植筋连接混凝土梁耐火极限计算方法 湖南大学学报(自然科学版) 2018, 45(5): 46-52 EI: 20183705799474


    2017年发表论文

    Kequan Yu, Yichao Wang, Jiangtao Yu1,  Shilang Xu. A strain-hardening cementitious composites with the tensile capacity up to 8%. CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS. 2017, 137(1): 410-419. WOS: 000395602200037
    Jiangtao Yu, Yanning Xu, Kequan Yu, Thomas L. Attard   Preliminary Study to Enhance the Ductility of CFRP Strengthened RC Beam. Journal of Composites for Construction (ASCE) 2017, 21(1): 1-8. WOS:000397035100014
    Yu Jiangtao, Wang Yichao,Hu Kexua,Yu Kequana,Xiao Jianzhuang. The performance of near-surface mounted CFRP strengthened RC beam in fire. Fire Safety Journal2017, 90(6):86-94. WOS:000403118100008
    余江滔,田力康,徐延宁,刘媛,陆洲导. 内嵌CFRP板条加固钢筋混凝土梁的抗火性能试验研究. 建筑结构学报. 2017, (12):97-104. EI: 20181404978216
    余江滔,谢星星,陈清军,李凌志. 英国高等土木工程教育概况. 教育教学论坛. 2017, 46(11):89-91
    余江滔,谢星星,李凌志. 香港高等教育与高等工程教育概况. 教育教学论坛 2017, 48(11): 50-52


    2017年之前的论文

    1 Jiangtao Yu, Yanning Xu, Kequan Yu, Thomas L. Attard. A Preliminary Study to Enhance the Ductility of CFRP Strengthened RC Beam J COMPOS CONSTR, ASCE, 2017, 21(1): 1-8 WOS:000397035100014
    2 Jiangtao Yu, Kequan Yu, Xingyan Shang, and Zhoudao Lu A New XFEM Modelling Method for the Pinching Effect in RC Columns,ACI Structural Journal Accepted SCI,2016, 113(4): 689-699 WOS:000388213900005
    3 Yu JT, Xu WL, Liu CQ.  Experimental Study on the Fire Endurance of Post-installed Rebar Connection System RESPONSE OF STRUCTURES UNDER EXTREME LOADING  2015, 924-931 WOS:000363059200112
    4 Yu Kequan, Yu Jiangtao ⇑, Lu Zhoudao, Chen Qingyang Determination of the softening curve and fracture toughness of high-strength concrete exposed to high temperature Engineering Fracture Mechanics 2015,  149 (11) 156–169 WOS:000366307500012
    5 Jiangtao Yu, Jianhui Lin, Zhigang Zhang, Victor C. Li Mechanical performance of ECC with high-volume fly ash after sub-elevated temperatures Construction and Building Materials  2015, 99(11), 82–89 WOS:000364258100008
    6 Jiangtao Yu; Xingyan Shang; and Zhoudao Lu Efficiency of Externally Bonded L-shaped FRP Laminates in Strengthening Reinforced Concrete Interior Beam-Column Joints J COMPOS CONSTR, ASCE On line SCI源刊
    7  余江滔; 许万里; 张远淼    ECC-混凝土黏结界面断裂试验研究  建筑材料学报   2015-03-13 EI检索
    8 林建辉; 余江滔; LI Victor C  PVA纤维增强水泥基复合材料热处理后的力学性能 复合材料学报   2015-05-22  EI检索
    9 夏敏; 余江滔; 陆洲导 火灾后空间混凝土框架结构的受力性能模拟 防灾减灾工程学报 42170  
    10 余江滔; 许万里; 林建辉; 瓮文芳 基于扩展有限元进行钢筋混凝土柱捏拢效应的机理分析 工程力学  2015-11-25 EI检索
    11  林建辉,余江滔,Victor C. LI 超高韧度水泥基复合材料经亚高温处理后的性能. 硅酸盐学报 2015,43(5),pp 604-609 EI: 20153001050401
    12 张远淼,余江滔,陆洲导,张锐.  ECC修复震损剪力墙抗震性能试验研究 工程力学 2015, 32(1),pp 72-80 EI: 20150600502699
    13 余江滔,陆洲导,柴继锋 火灾后钢筋混凝土连续梁力学性能的计算分析 同济大学学报(自然科学版)  2015, 43(1): pp 16-23 EI:20151100627405
    14 余江滔; 陈竟; 陆洲导; 张远淼 超高韧度水泥基修复剪力墙试验的数值分析  同济大学学报(自然科学版)  2015, 43(2):pp 175-180  EI: 20151100627357
    15  余江滔; 瓮文芳; 俞可权; 陆洲导  钢筋混凝土柱的滞回性能的模拟及分析   地震工程与工程振动   41866  
    16 瓮文芳; 余江滔; 陆洲导; 张远淼  基于扩展有限元法的RC剪力墙抗震性能模拟    结构工程师   2014-12-28  
    17 余江滔,瓮文芳,俞可权,陆洲导 钢筋混凝土柱的滞回性能的模拟及分析 地震工程与工程振动 2014, 34(8): PP 389-394  
    18 张远淼; 余江滔; 陆洲导   混凝土-环氧树脂黏结界面的断裂性能分析 同济大学学报(自然科学版) 2014,42(7): 1031-1037 EI: 20144800252054
    19 张辉; 余江滔; 张远淼; 陆洲导   混凝土与环氧树脂粘结界面断裂性能试验研究   结构工程师 2014, 30(2):127-132  
    20 Yu, JT ; Zhang, YM ; Lu, ZD Seismic rehabilitation of RC frame using epoxy injection technique tested on shaking table Structural Engineering and Mechanics 2014, 52(3): 541-558  WOS:000344986900006, EI:
    2.01448E+11
    21 Jiangtao Yu, Wenfang Weng, and Kequan Yu Effect of Different Cooling Regimes on the Mechanical Properties of Cementitious Composites Subjected to High Temperatures The Scientific World Journal 2014 (1):1-7 WOS:000334839000001
    22 Yu, Kequan; Yu, Jiangtao; Lu, Zhoudao Determination of residual fracture parameters of post-fire normal strength concrete Up to 600 °c using an energy approach Construction and Building Materials 2014, 73(12): 610-617 WOS:000345806100069 , EI: 201448239277
    23 Kequan, Yu,  *Jiangtao Yu  Average Fracture Energy for Crack Propagation in Postfire Concrete  Advances in Materials Science and Engineering 2013(2013), pp 1-13 WOS: 000327966700001, EI:13957553
    24 *Shang, Xingyan, Yu, Jiangtao, Lu, Zhoudao, Zhang, Kechun Discussion of Pull-out test and discrete spring model of fibre-reinforced polymer perfobond rib shear connector CANADIAN JOURNAL OF CIVIL ENGINEERING 2013, 40(5):580 WOS: 000320160900010
    25 Yu, Jiang-Tao, *Zhang, Yuan-Miao, Lu, Zhou-Dao 混凝土框架震损与修复过程动力特性的试验研究  工程力学 2013, 30(6), pp 154-161 EI: 20133516670495
    26 余江滔, 张远淼, 陆洲导, 陶磊  注胶修复RC框架结构模型振动台试验与分析  地震工程与工程振动 2013, 33(4): 157-166  
    27 商兴艳; 余江滔; 陆洲导; 张克纯   L型纤维加固钢筋混凝土框架节点的抗震性能  同济大学学报 (自然科学版) 2013, 41(11), pp 1644-1652 EI: 20134917058056
    28 商兴艳, 余江滔, 马泽峰  地震力作用角度对短肢剪力墙抗震性能的影响  结构工程师 2013,02, pp 75-80,  
    29 余江滔,张远淼,陆洲导,陶磊  注胶修复混凝土框架结构模型振动台试验[J]  土木工程学报 2012, 45(7): 208-212  EI:20123715424876
    30 余江滔,刘媛,陆洲导,项凯 火灾后混凝土连续构件的损伤与加固试验研究[J] 同济大学学报(自然科学版) 2012,40(4): 508-514  EI: 20122415110679
    31 夏敏,余江滔,陆洲导,向怡宁  基于纤维模型的受火后混凝土框架的有限元分析[J]  防灾减灾工程学报 2012,32(1): 33-37  
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    34 Yu, Jiangtao, *Liu Yuan, Lu, Zhoudao, Zhao Peng  Ultrasonic detection algorithm research on the damage depth of concrete after fire [J]  Advanced Materials Research 2012, 368-373  EI: 20114814554924
    35 *J.T. Yu, K.Q. Yu, Z.D. Lu.   Residual Fracture Toughness of Concrete Subject to Elevated Temperatures [J]  Key Engineering Materials 2012, 489, 743-746  EI: 20114214429160
    36  余江滔,廖杰洪,陆洲导,周运瑜.  插入式钢次梁节点试验与有限元分析  土木建筑与环境工程 2012(06)   
    37 Xia Min; *Yu Jiang-tao; Lu Zhou-dao; Zhang Li-wen Numerical analysis and simulation of spatial concrete frames after fire Applied Mechanics and Materials, v 193-194, pt.1, p 372-8, 2012 2012, Switzerland EI:13521623
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    39 Yuanmiao ZHANG,* Jiangtao YU, Zhoudao LU, Lei TAO  Seismic Performance of RC frame Retrofitted by Epoxy Injection Technique Tested on Shaking Table [C]  15th World Conference on Earthquake Engineering 2012, Lisbon  
    40 余江滔,夏敏,陆洲导  受火(高温)后混凝土的随机损伤本构关系[J]  同济大学学报(自然科学版) 2011, 39(2): 158-165  EI: 20111713935803
    41 余江滔,苏磊,陆洲导,张克纯  玄武岩纤维加固震损三维混凝土框架节点抗震试验[J]  同济大学学报(自然科学版) 2011,39(1): 18-24  EI: 20111213783816
    42 Yu Jiangtao, Yu Kequan, Tang Bo  Experimental and finite element analysis on the ultimate bearing capacity of hollow spherical joints with ribbed stiffener [J],Advances Material Research, 2011,163-167: 670-675 Advanced Materials Research 2011,v 163-167, pt.1, p 670-5  EI: 20110313593245, ISTP: 000289215900230
    43 余江滔,刘媛,陆洲导,皮锐  表层嵌贴碳纤维板条加固混凝土梁的抗弯试验研究[J]  结构工程师  2011, 27(2): 138-144  
    44 俞可权,余江滔,唐波  焊接空心球节点极限承载力的试验与有限元分析[J] 工业建筑 2011, 41(8): 85-90  
    45 廖杰洪,余江滔,张克纯  钢筋混凝土框架节点震损加固方法的对比研究[J]  工程抗震与加固改造 2011, 33(5): 98-104  
    46 廖杰洪,余江滔,陆洲导  受火后混凝土表面损伤超声波检测算法[J]  无损检测 2011, 33(3): 19-22  
    47 肖芳,余江滔,陆洲导  混凝土芯样的多次横向劈拉法试验研究[J]  低温建筑技术 2011, 12(3): 40-42  
    48 唐波,余江滔,陆洲导,俞可权  加劲肋对焊接球节点力学性能影响的数值分析[J]  结构工程师 2011, 27(1): 40-46  
    49 YU Jiangtao, LU Zhoudao, XIANG Kai  Experimental study on the performance of RC continuous members in bending after exposure to fire [C]  Proceedings of the 12th East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction 2011  EI: 20114314450900
    50 余江滔,陆洲导,张克纯  震损钢筋混凝土框架节点的修复后抗震性能试验研究[J] 建筑结构学报 2010, 31(12): 64-73 EI: 20110113551212
    51 余江滔,蒋杰  钻芯法检测混凝土强度的一种建议:多次横向劈拉法[J]  四川建筑科学研究 2010, 36(2): 84-87  
    52 周运瑜,余江滔,陆洲导,张克纯  玄武岩纤维加固震损混凝土框架节点抗震性能试验研究  中南大学学报(自然科学版) 2010, 41(4): 1514-1521  EI: 20104213309768
    53 林成乐,余江滔  带加劲肋焊接空心球节点足尺试验研究[J]   建筑技术 2010, 41(2): 157-161  
    54 向怡宁,余江滔  基于频率的混凝土结构火灾损伤检测[J]  四川建筑科学研究 2010, 36(5): 67-71  
    55 夏敏,余江滔  上海共舞台文物保护建筑勘察工程实例[J]  建筑技术 2010, 41(9): 794-796  
    56 项凯,余江滔  碳纤维布加固火灾后钢筋混凝土连续梁的试验研究[J] 四川大学学报(工程科学版) 2010, 42(2): 52-57  EI: 20101912922961
    57 刘长青; 余江滔; 陆洲导; 王孔藩; 高温下植筋黏结—滑移性能试验研究[J]  同济大学学报(自然科学版) 2010, 38(11): 1579-1585  EI: 20110213569057
    58 余江滔,陆洲导  火灾后钢筋混凝土连续受弯构件力学性能的试验研究[C]  第五届全国钢结构防火及防腐技术研讨会暨第三届全国结构抗火学术交流会,山东,济南 2009  
    59 项凯,余江滔,陆洲导  火灾后钢筋混凝土连续板承载力的试验研究[J] 西安建筑科技大学学报(自然科学版) 2009, 41(5): 650-654  
    60 欧阳利军,余江滔,张克纯  玄武岩纤维加固震损混凝土框架节点承载力计算分析[J]  工程抗震与加固改造 2009, 31(6): 33-36  
    61 欧阳利军,余江滔,张克纯  玄武岩纤维加固震损混凝土框架节点承载力计算分析[C]  第四届全国抗震加固改造技术学术研讨会,中国厦门 2009,11  
    62 余江滔,陆洲导,徐微平 地震后成都某剪力墙高层损伤计算分析[C]  第九届全国鉴定与加固学术会议,厦门 2008: 382-386  
    63 项凯,余江滔,陆洲导  多因素影响下高温后混凝土劈裂抗拉强度试验[J] 武汉理工大学学报 2008, 30(10): 28-30  EI: 20084911763225
    64 郭金纯,余江滔,陆洲导  不同温-时影响下混凝土劈拉强度的试验研究[J] 工业建筑  2008, 28(9): 57-60  
    65 Jiang-Tao Yu,Zhou-Dao Lu,Qun Xie  Nonlinear Analysis of SRC Column subjected to Fire [J]  Fire Safety Journal 2007, 42(2): 1-10 SCI: 000243588800001, EI: 064910283841
    66 陆洲导,余江滔,徐朝晖   钢骨混凝土柱抗火性能非线性分析[J]  同济大学学报 2006, 34(11): 1445-1450  EI: 070510400162
    67 余江滔,陆洲导,谢群  开口剪力墙在建筑扭转不规则中的自身扭转影响 同济大学学报 2006, 34(3): 302-306  EI: 06239925805
    68 陆洲导,余江滔,李灿灿  火灾后混凝土结构损伤检测方法的探讨[J]  工业建筑 2006, 36(1): 88-90  
    69 陆洲导,余江滔,袁廷朋  逐层深入法在混凝土受火损伤检测中的运用[C]  第8届全国建筑物鉴定与加固改造学术会议论文集,中国,哈尔滨  2006 ,8  
    70 张克纯,陆洲导,余江滔 逐层回弹法评定火灾后混凝土抗压强度的试验研究[J]   沈阳建筑大学学报(自然科学版)  2006, 22(6): 899-902  
    71 余江滔,陈统丹,陈建喜,叶芳菲  设计中顺向风振与水平地震影响的比较[J]  四川建筑科学研究 2005, 31(5): 94-97  
    72 余江滔,陆洲导,陈统丹  计算分析中一种“另类”的双塔抗风模型[J] 四川建筑科学研究 2005, 21(5): 73-75  
    73 谢群,余江滔,陆洲导  预应力FRP在结构应用中的技术问题探讨[J]  玻璃/钢复合材料 2005, 5: 45-47  
    74 余江滔,刘幸,吴凡  L型混凝土薄壁构件在设计中的运用[J]  建筑技术开发 2002, (11): 43-45  
    75 *Zefeng, Ma, Zhoudao, Lu, Jiangtao, Yu, Zihong, Cai  Experimental and numerical study on seismic performance of flat columns under bilateral cyclic loading  2013 International Conference on Mechanical Engineering and Materials, ICMEM, Sanya, China, 2013 2013, 2013/1/27-2013/1/28, pp 347-354 EI: 20131116124368
    76 *Ouyang, Lijun, Ding, Bin, Lu, Zhoudao, Yu, Jiangtao  Experimental study on seismic performance of short columns strengthened with BFRP and CFRP  Journal of Tongji University(Natural Science)  2013,41(2), pp 166-172, EI: 20131416162058
    77 *Liao, Jiehong, Lu, Zhoudao, Yu, Jiangtao  Effect of loads during high temperature on shear strength of reinforced concrete beams after fire  Journal of Building Structures 2013,34(8), pp 30-36 EI: 20133616708997
    78 *Lu, Zhou-Dao, Sun, Hui, Yu, Jiang-Tao, Zhang, Yuan-Miao  Wedge-splitting tests on fracture properties of epoxy-repaired concrete  Journal of Building Materials 2013, 16(6),pp 1049-1052+1062 EI:20140317209398
    79 Zhang, Rui; Lu, Zhou Dao; Yu, Jiang Tao   Determination of residual fracture toughness of post-fire concrete Advanced Materials Research 2013, v 712-715, p 1062-1066 EI: 20133016540927


    授权专利

    专利名称 申请人 申请号 专利号 发证单位
    一种混凝土受火损伤检测工具 余江滔、贺腾飞、曹晶宁、北方、苏磊 ZL: 201220642254.X  CN201220642254.X 中华人民共和国国家知识产权局
    用于混凝土强度检测的分层劈裂工具 余江滔、陆洲导、苏磊、曹晶宁、贺腾飞、北方 ZL: 201220641710.9 CN201220641710.9 中华人民共和国国家知识产权局
    一种高强超高韧性混凝土及其制备方法 俞可权;余江滔 CN201610412344.2 CN105948660B 中华人民共和国国家知识产权局
    一种超轻质混凝土及其制备方法 杨果;张天瑞;余江滔 CN201610361333.6 CN106007599B 中华人民共和国国家知识产权局
    一种海水搅拌的纤维增强水泥基超高延性混凝土的制备方法 刘柯柯,余江滔,王义超 CN201810072144.6 CN108249854B 中华人民共和国国家知识产权局
    一种适用于3D打印的分层仿生建筑构件及其制备方法 余江滔;叶俊宏 CN201810078828.7 CN108178582B 中华人民共和国国家知识产权局


    其他成果

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