为研究珊瑚海水海砂混凝土的三轴力学性能，通过常规三轴试验研究了不同骨料组合与侧向围压对试件破坏形态、应力-应变曲线、屈服应力、屈服应变及损伤演变的影响规律。结果表明：珊瑚粗骨料试件更易受围压值影响，在9 MPa的围压值下试件表面出现裂缝形式转变与塑性流动，在12 MPa的围压值下其应力-应变曲线出现“应力平台段”，碎石粗骨料试件则分别在15 MPa与24 MPa的围压值下出现上述变化；在围压值达到15 MPa后，珊瑚粗骨料试件的应力-应变曲线呈现具有第二线性分支的双线性形状；随着围压值增加，试件的屈服应力、屈服应变及耗散能均逐渐提高，损伤发展逐渐延缓。最后，提出了珊瑚海水海砂混凝土的屈服应力计算式，可为相关理论分析与工程应用提供借鉴。

为探究橡胶颗粒及玄武岩纤维交互耦合后对混凝土力学性能的影响, 本文以橡胶体积掺量、玄武岩纤维体积掺量、玄武岩纤维长度作为三个主要因素, 通过抗压强度、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度及抗折强度试验研究三个因素对玄武岩橡胶混凝土的影响。结果表明: 橡胶掺量的增加会降低混凝土的力学性能, 但会改善混凝土的变形能力并降低脆性, 玄武岩纤维的掺入可以改善混凝土各项力学强度, 但掺量过多时, 除抗拉强度外, 其余强度均下降。综合分析得出当橡胶体积掺量为10%, 玄武岩纤维体积掺量为0.10%, 玄武岩纤维长度为18 mm时混凝土各项力学性能最优。基于受压应力-应变全曲线分析, 提出玄武岩橡胶混凝土的受压应力-应变本构模型, 为玄武岩橡胶混凝土构件的非线性分析和工程设计提供参考。

为了研究循环荷载下碳纤维再生混凝土(CFRAC)的受压性能，以再生粗骨料取代率、碳纤维体积掺量和加载速率作为变化参数，设计并制作了40个圆柱体试件进行循环受压加载试验。试验观察了试件的破坏形态，获取了应力-应变曲线，分析了不同变化参数对峰值应力、峰值应变、塑性应变、刚度退化和应力退化等性能的影响规律。结果表明：碳纤维再生混凝土试件在循环荷载作用下主要发生脆性破坏；碳纤维改善了再生混凝土的循环受压性能，与未掺碳纤维混凝土相比，当碳纤维体积掺量为0.3%时，峰值应力和峰值应变分别提高了11.33%和12.22%；刚度退化与应力退化程度得到降低；当再生粗骨料取代率为100%时，峰值应力和峰值应变分别提高了10.16%和14.29%；最后，提出了碳纤维再生混凝土在循环受压下应力-应变本构方程。

通过正交试验,研究了聚丙烯泡沫混凝土(PPFC)的基本力学性能及应力-应变本构关系。研究表明: 在试验变量范围内,增加聚丙烯纤维(PP)体积掺量(0.5%、1.0%和1.5%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均依次降低; 增大PP长度(3、6和9 mm),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小; PPFC试件立方体抗压强度随粉煤灰(FA)质量掺量(40%、45%和50%)增加先增大后减小,轴心抗压强度和劈裂抗拉强度随FA掺量增加均依次减小。基于直观分析法,可得正交试验最优配合比组合为A1B2C2,即PP体积掺量为0.5%,PP长度为6 mm,FA质量掺量为45%。PPFC受压试件破坏形态均为压剪破坏,破坏裂缝主要为斜裂缝,并伴有竖向裂缝,破坏面一般为斜面破坏; 劈裂受拉试件破坏形态均为劈裂破坏,破坏裂缝均为沿荷载施加方向的竖向裂缝。基于单因素变量法可得,增加PP体积掺量(0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%和0.6%),PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均先增大后减小,当PP体积掺量为0.2%时,PPFC试件立方体抗压、轴心抗压和劈裂抗拉强度均达到最大值,分别为16.00、14.56和1.96 MPa。表观密度和PPFC试件立方体抗压、轴心抗压、劈裂抗拉强度基本呈线性关系。采用分段式表达式建立了PPFC应力-应变本构模型。

碳化钛迈科烯(Ti3C2 MXene)是一种新型碳化物二维材料，具有手风琴的片层结构，受到拉伸或压缩会产生滑动或堆叠，使其内部导电路径和长度发生改变，直接影响输出电信号的变化。因此，Ti3C2 MXene可以作为传感材料，检测应力/应变。与弹性基底复合，该材料可以制备柔性传感器，检测人体的运动与健康信号。本综述阐述了Ti3C2 MXene作为应力/应变传感器的工作原理；归纳了近期Ti3C2 MXene柔性传感器的制备方法并分为6类：静电纺丝法、过滤法/涂层法、浸渍法、丝网印刷法、冷冻干燥法、冷冻解冻法；对比讨论了这6种制备方法的关键指标：弹性基底、测量参数、最低测试极限、循环次数、测量范围、反应时间和应变灵敏度因数；列举了该传感器的常见应用场景。展望了Ti3C2 MXene柔性传感器良好的发展前景，总结了当前亟待解决的问题。

开展碱激发材料力学性能的研究有利于促进其在实际工程中的应用。本文研究了矿渣掺量及细骨料掺量对碱激发净浆/砂浆抗压强度、弹性模量及应力-应变曲线的影响。结果表明: 矿渣的掺入能够显著提高碱激发净浆/砂浆的抗压强度和弹性模量; 细骨料掺量增多会降低抗压强度, 但会提高弹性模量。净浆28 d弹性模量在12.83~19.53 GPa, 砂浆28 d弹性模量在18.72~23.10 GPa。细骨料掺量为40%(质量分数)时, 砂浆峰值应力和峰值应变出现明显下降, 弹性模量变大。采用分段式方程对碱激发矿渣/粉煤灰净浆/砂浆的应力-应变曲线进行拟合, 拟合曲线与实测曲线吻合良好。拟合结果表明碱激发净浆/砂浆应力-应变下降段曲线随矿渣掺量与龄期增加而变陡, 反映材料脆性增强, 与上升段曲线规律一致。

工程水泥基复合材料(ECC)因其高韧性和多缝开裂特性成为研究热点, 纤维复合材料(FRP)因具有抗拉强度高、密度小、耐腐蚀性好等优点而受到广泛关注。为研究玄武岩复合材料(BFRP)筋增强ECC(BFRP-ECC)的受拉性能以及筋材对基体的裂缝控制机理, 考虑了基体类别和配筋率等因素, 对ECC狗骨试件、BFRP-ECC和BFRP-砂浆薄板试件进行了单轴拉伸试验, 同时借助数字图像相关法(DIC)技术获得了试件受拉过程中的全场应变和开裂状态, 基于Richard的弹塑性应力应变公式提出了BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型。结果表明: BFRP-ECC的极限拉应力随配筋率的增加而增大; ECC基体对复合材料的受拉性能增强效果优于砂浆基体, 同时以ECC为基体的复合材料在裂缝间距和宽度控制上都明显优于以砂浆为基体的复合材料; BFRP筋能增加BFRP-ECC裂缝处的桥连应力, 减小裂缝间距和宽度, 增加裂缝数量。本文建立的BFRP-ECC单轴受拉应力应变本构模型与试验数据吻合良好, 较好地反映了BFRP-ECC受拉应力应变关系。

通过恒温烘箱对磷石膏(PG)进行热处理，复掺灰钙粉、普通硅酸盐水泥、缓凝剂及减水剂制备磷石膏基复合胶凝材料(PGCM)，研究热处理时间对PGCM的劈裂抗拉强度、轴心抗压强度与劈裂抗拉强度折减系数、破坏形态、劈裂抗拉应力-应变曲线的影响规律。结果表明：PGCM的劈裂抗拉强度随热处理时间的延长先增加后减小，当热处理时间为90 min时，PGCM的劈裂抗拉强度最大达到1.68 MPa；轴心抗压强度与劈裂抗拉强度折减系数随热处理时间的延长几乎都减小，PGCM的劈裂抗拉强度为轴心抗压强度的4.2%~9.2%；PGCM的破坏形态主要有中心开裂破坏、局部破坏和次要裂缝破坏；PGCM的劈裂抗拉应力-应变曲线先逐渐上升后呈直线下降。结合试验数据，得到PGCM的轴心抗压强度与劈裂抗拉强度的换算关系以及劈裂抗拉应力-应变上升段曲线方程，拟合结果与试验数据较吻合。

为了研究沥青路面再生骨料(RAP)掺量对RAP自密实混凝土(SCC)力学性能的影响，采用单轴压缩方法研究RAP掺量为0%、30%、60%、90%和100%(质量分数)的自密实混凝土的应力-应变关系和韧性指数。基于应变等价假说和统计损伤理论建立单轴压缩本构关系模型，探讨了RAP掺量与损伤变量和损伤速率之间的关系。结果表明，随着RAP掺量的增加，试件峰值应力和弹性模量下降，峰值应变和韧性指数增加，所建立的损伤本构关系可以较好地描述不同RAP掺量下自密实混凝土的应力-应变关系。在应变小于0.002时，掺入RAP的自密实混凝土损伤变量值大于基准自密实混凝土，且随着RAP掺量的增大其损伤值越大；当应变大于0.002时，掺入RAP自密实混凝土的损伤变量值低于基准自密实混凝土，且随RAP掺量增大不断减小。随着RAP掺量增大，RAP自密实混凝土损伤速率不断下降，且损伤速率呈先增大后减小的趋势。