马军涛，男，1984年10月出生，工学博士，讲师。主要从事先进水泥基复合材料、混凝土结构耐久性的研究。主持国家自然科学基金、河南省高校科学技术研究重点项目、硅酸盐国家重点实验室开放基金、黄河水利科学研究院开放基金等5项。近年来，出版学术专著2部，发表学术论文10余篇。 2100433B

本书针对大温差地区的气候特征，系统模拟研究了水泥混凝土材料在大温差环境(室温~85℃)服役下各组成相间热膨胀性能的差异。通过观察水泥混凝土材料在热疲劳循环作用下的性能变化，深入研究了硬化水泥石和水泥混凝土的热膨胀性能及物相间热相互作用机理，探讨了适应于大温差地区下的热变形协调性混凝土制备技术，并结合实体工程对我国北方大温差地区的空心薄壁墩结构进行了时变温度效应规律和热应力研究。

金属的热变形机构有滑移变形、孪生变形、晶界滑移、扩散蠕变。在不同条件下，·这四种变形机构在塑性变形中所占的份量和起的作用不尽相同。其中，晶内的滑移变形是最重要和大量的常见的机构。孪生变形一般在低温或常温高速应变时发生，对六方晶体结构金属这种机理比较重要。而晶界滑移和扩散蠕变只在高温时才可能发挥作用。影响这些变形机理发挥作用的主要因素是金属材料的组织结构、变形温度。但是，在热变形时，出现的动态回复，动态再结晶以及在压应力状态下扩散修复机理，对上述变形机构起着直接的调节和控制作用。

本项目以水分迁移条件下岩石的时效变形及损伤弱化为研究背景，以水分迁移、应力腐蚀和损伤演化三场耦合作用为切入点，在试验结果的基础上提出水分迁移-应力腐蚀-损伤演化耦合作用的理论模型，并结合岩石细观非均匀性特征和流变特性，发展耦合作用下岩石变形时效性和破坏过程机理研究的三维数值模型，实现水分迁移导致的岩石裂纹萌生、扩展和贯通过程的模拟研究。通过在数值模型中采用基于并行计算的程序设计技术，实现岩石变形时效性和破坏过程的大规模科学计算研究。以此数值分析方法为主要手段，结合物理试验和与具体工程实例，研究水分迁移条件下岩石的时效变形及损伤弱化的内在机理，分析探讨高应力条件下有水影响和无水影响时地下洞室开挖和采矿活动期间的围岩变形时效性、破坏特点以及失稳的前兆规律，并着重研究开挖所造成的岩体扰动区受水影响的变形特征。相应的研究成果为地下空间开挖和深部矿产资源开采等工程施工提供科学的方法和依据。

本项目立足于大面积、大体积混凝土材料在环境温湿度作用下的变形开裂理论、数值模拟方法的创新，对混凝土材料变形开裂性能进行研究。采用理论分析、模拟试验与数值计算相结合的方法，从混凝土的多孔介质特点出发，根据多孔介质力学、损伤力学相关原理，深入研究周期性变化温湿度作用下混凝土材料的体积变形行为及边界受限时的开裂机理：系统分析湿扩散系数、比热容、导热系数、弹性模量等因素对混凝土材料湿热耦合变形行为的影响，提出混凝土内部温湿度分布、湿热耦合变形计算新方法，建立混凝土材料温湿度应力－应变关系模型；继而开展混凝土板在周期性温湿度变化作用下的内部损伤演化分析、变形开裂试验等，揭示周期性温湿度作用下混凝土材料变形开裂机理。本项目研究将为混凝土材料变形开裂机理分析、数值模拟提供新的途径，对解决大体积和大面积混凝土工程裂缝、增强结构耐久性具有重要的实际意义，同时对混凝土计算材料学的发展也有重要的科学意义。