混凝土拉伸断裂过程的RFPA2D模拟

根据混凝土试样三点弯曲试验,利用RFPA^2D数值模拟系统对砂和混凝土三点弯曲试样中预制裂纹的扩展直至试样宏观破裂的整个过程中进行了模拟分析,指出了混凝土组成材料的非均匀性对裂纹扩展路径的影响。     

混杂纤维超高性能混凝土断裂性能研究

为探明超高性能混凝土(UHPC)的断裂性能与机理,以合成纤维替代率为变量,通过三点弯曲断裂试验,以聚乙烯醇纤维(PVA)、聚丙烯纤维(PP)替代部分钢纤维对UHPC断裂性能的影响进行研究,并使用修正后的双K断裂韧度与断裂能的计算公式,分别计算了不同纤维含量的UHPC断裂性能指标.研究结果表明:合成纤维(PVA或PP纤维...     

热机械循环迭加对断裂寿命及断裂行为的影响

在分析热机械疲劳应力状态基础上，测定了热机械疲劳断裂寿命曲线，并研究了断裂特征行为对热机械循环迭加方式的依赖关系。蠕变裂纹萌生与疲劳裂纹扩展是在具有大应变幅的反相迭加条件下试样断裂主要机制。降低热循环范围的最低温度导致疲劳裂纹萌生及扩展，从而加速了穿晶疲劳断裂过程，降低了断裂寿命。晶界上分布的非金属夹杂物诱发沿晶开裂，但晶内夹杂物对穿晶裂纹扩展过程影响不大。减少或消除非金属夹杂物含量有益于提高工程     

切口混凝土梁断裂能的尺寸效应试验研究

本文通过13组46个三点弯曲切口梁试件的单调和循环加载试验,研究了混凝土断裂能OF的 尺寸效应。结果表明,单调及循环加载试验中测得的混凝土断裂能几乎相等。在试验梁跨度、 高度及截面宽度不变时,随切口相对深度的增加,混凝土断裂能呈线性降低趋势。在试验梁跨 高比l/d二5~8时,混凝土断裂能随跨高比的增加而趋于降低。      

不同强度及粗骨料对混凝土断裂能影响的实验研究

对不同强度的卵石及碎石混凝土进行了三点弯曲的实验。结构表明,混凝土的强度是影响混凝土断裂能的主要因素,而相同强度不同骨料的混凝土,其断裂能也有所不同,由卵石做骨料的混凝土强度略高。     

基于断裂能的沥青路面应力吸收层抗裂性能试验研究

半刚性基层与沥青面层之间铺设应力吸收层是有效解决沥青路面反射裂缝方法之一。通过三点弯曲试验,对比分析SBR(Styrene Butadiene Rubber)改性乳化沥青碎石封层、纤维增强乳化沥青碎石封层、乳化沥青稀浆封层、橡胶沥青碎石封层、纤维橡胶沥青碎石封层等路面封层的复合断裂能、最大弯曲力与最大挠度。试验结果表明:复合断裂能最大的是纤维橡胶沥青碎石封层,其次依次是纤维增强乳化沥青碎石封层、乳化沥青稀浆封层、橡胶沥青碎石封层、SBR改性乳化沥青碎石封层。     

混凝土相场断裂模拟——影响裂纹宽度的因素

混凝土的断裂特性对工程安全起着关键作用.相场断裂法能方便地模拟出裂纹的动态扩展过程,利用UEL和UMAT子程序,实现混凝土相场断裂的Abaqus二次开发,分析了单元尺寸和长度尺度参数对三点弯曲混凝土梁裂纹扩展宽度的影响.研究结果表明:当单元尺寸足够小时,裂纹宽度将不再受单元尺寸的影响,裂纹宽度随长度尺度参数减小而减小.     

微动对车轴钢疲劳性能的影响

针对铁道轮轴间微动损伤的特点,设计了能够模拟过盈连接在旋转弯曲载荷下微动损伤问题的试样轴和试样套管．在实物车轴的特定位置切割试样,加工制作了常规疲劳试样和微动疲劳试样,并采用温差法组装微动疲劳试样的轴和套管,然后借助四点旋转弯曲疲劳试验机,通过单点法试验得出了该车轴钢的常规疲劳寿命（S—N）曲线和微动疲劳寿命曲线．结果表明,微动显著降低了车轴钢的疲劳极限,并且微动疲劳试样均在轴套配合的边缘断裂．     

混凝土Ⅰ型裂缝扩展的氯离子渗透特征

为了研究荷载作用下混凝土结构裂缝扩展过程中的氯离子侵蚀问题,更加准确地描述不同扩展阶段裂缝周边的氯离子侵蚀特征,依据混凝土断裂准则,采用ANSYS参数化设计语言APDL进行二次开发,自编程序模拟了混凝土小梁Ⅰ型断裂裂缝开展过程;在断裂分析的基础上通过参数等效,采用结构-热分析方法,基于体应变-损伤变量-氯离子扩散系数一一映射关系,实现了混凝土裂缝扩展过程中各个阶段氯离子侵蚀的数值分析. 结果表明:不同裂缝扩展阶段,三点弯曲混凝土小梁裂缝周边氯离子侵蚀结果与试验结果吻合,荷载作用下混凝土裂缝尖端氯离子侵蚀呈现加剧现象,在混凝土结构耐久性寿命分析中起决定性作用;双K断裂准则和基于损伤参数的氯离子扩散模型能够模拟混凝土开裂过程氯离子侵蚀问题.      

变向渗流下的无黏性土颗粒起动机理研究

通过自行设计的变角度模型槽,开展了一系列管涌发生时无黏性颗粒起动试验。研究在不同渗流方向时,水力梯度、渗流流速以及粒径对于细砂起动所造成的影响。试验结果表明:随着渗流方向与重力方向夹角的增大,同一粒径颗粒的临界起动流速以及对应的水力梯度均有增加,试样内部细颗粒通过空隙的难度加大。在同一渗流方向下,随着粒径增大,对应所需要的渗流流速和水力梯度也会相应增大。随着细颗粒不断的从空隙中被带走,试样的整体结构性受到影响,后续的渗流破坏速度会加快,形成了平均宽度由下游至上游变窄的渗流通道。     

悬索桥重力刚度法及主缆水平拉力计算

对于大跨度悬索桥,加劲梁的抗弯刚度远远小于具备强大拉力储备的主缆的重力刚度,加劲梁的抗弯刚度的大小对全桥结构行为的影响只是处于次要地位。忽略加劲梁的抗弯刚度而将悬索桥当成一个单纯的索结构来分析它的内力和变形的方法就是重力刚度法。通过与悬索同跨简支梁的剪力和弯矩来明确重力刚度的概念,并揭示该剪力和主缆水平拉力、该弯矩和主缆挠度之间的关系。分别采用重力刚度法和通用软件ANSYS来计算悬索桥的内力和变形,其结果接近,说明采用重力刚度法计算的结果也是具有参考价值的。     

水平往复大位移作用下整体桥台后土压力计算方法

为研究强震和温度作用下，整体桥台产生的水平往复大位移对桥台与台后填土相互作用的影响，进行了整体桥台-H形钢桩-土相互作用拟静力试验，并基于试验结果研究了大位移作用下整体桥台后土压力的分布规律；根据台后土压力分布，提出了台后土压力合力作用点位置与加载位移之间的关系式，并在现有研究的基础上给出了改进的整体桥台后土压力计算方法。研究结果表明:正向加载(桥台挤压台后土)时，台后各处土压力随加载位移的增加先增大后减小；台背处和台后20%桥台高度处土压力受桥台位移的影响更大，沿深度方向呈梯形分布；台背处土压力分布中，由于台底H形钢桩的约束，最大土压力位于入土深度0.875 m处，台底位置的土压力则略有减小；台后60%桥台高度和1.4倍桥台高度处土压力受桥台位移影响较小，沿深度方向呈三角形分布；负向加载(桥台背离台后土)时，台后土压力沿深度方向呈三角形分布，且台后各处土压力与加载位移不相关，其值相对于正向加载时可忽略；水平往复大位移作用下，整体桥台后土会产生脱空现象，脱空范围超过桥台高度的37.5%；台后土压力沿纵桥向呈指数型衰减，且相比小位移作用下衰减得更快；台后土压力合力作用点位置随加载位移的增大而逐渐降低，且台后土压力系数与加载位移具有明显的非线性关系，呈现先增大后减小的规律；现有土压力计算方法未考虑桥台位移的影响或认为台后土压力在桥台发生小位移时随桥台位移的增大而增大，发生大位移时则基本不变；提出的土压力拟合公式的判定系数为0.92，计算值与试验值的相对误差为6.2%，可作为现有土压力计算方法的有益补充。      

膨胀土地基路基填方失稳破坏模式分析

南宁—百色高速公路路堤病害中以在膨胀土斜坡地基上填筑的路堤发生滑移和坍塌最为严重。当路堤沿公路路线方向和垂直路线方向有一定坡度时,填筑路堤都有发生滑移的危险。通过对南百高速公路K169+500m~K 189+400 m段路堤失稳破坏调查,总结出膨胀土地基路堤填方的3种破坏模式,即以横向为主的滑移、以纵向为主的滑移以及存在纵横向的空间滑移模式。采用有限元强度折减法对路堤的破坏模式进行模拟,探讨了路堤破坏的原因。对《公路路基设计规范》(JTG D 30—2004)有关膨胀土地基路堤填方规定有了新的思考,为在膨胀土地基上进行填方施工研究提供了新的思路。     

浅层面波测试应用于高速公路路基检测

笔者在文中介绍了浅层面波测试技术应用于公路路基性能测试.根据路基现场回弹模量实测资料,采用瑞利波测试、弯沉测试、现场CBR与载荷板试验,系统研究了路基的力学特性.运用统计方法原理,得出瑞利波速与回弹模量的经验关系,验证了弯沉试验结果推算土基回弹模量的有效性.并对路基力学性能测试与评价提出了建议.     

新疆天山公路道路翻浆土体毛细特性试验研究

对新疆天山公路(G218线)那拉堤至巩乃斯段的两个翻浆土体原状土样进行了室内毛细吸水试验。提出了毛细系数的概念,并研制仪器测定其具体数值K_m。结果显示翻浆土体毛细作用强烈,K_m为10~(-3)cm/s。通过4种工况试验结果比较,在翻浆土体中添加抗浆材料和设置毛细碎石隔水层是阻隔毛细水上升的经济可行的措施。     

膨胀土中加筋拉拔试验的影响因素分析

拉拔试验是研究筋、土界面相互作用的一种重要手段.然而,目前的试验设备与方法还无统一标准,测试结果常受到多种因素的影响.为弄清各主要因素的影响程度并提出合适的试验条件,以北京市西六环3种膨胀岩（土）为对象,采用长沙理工大学自主研究开发、先进的CS-LB01大型数控拉拔试验系统,通过改变上覆压力、填料含水率、拉拔速度、固结时间及加筋格栅类型等条件开展了系统拉拔试验,分析测试结果后得到各因素的影响及其规律.在此基础上,针对膨胀土堑坡实施土工格栅柔性支护特点,提出拉拔试验确定筋、土界面摩擦阻力的合适试验条件.     

浅层平板载荷试验在土基检测中的应用

浅层平板载荷试验是一种准确、可靠的浅层土基原位检测方法,目前在公路工程土基检测中应用较为广泛.结合实践经验,介绍浅层平板载荷试验的具体方法,并指出了浅层平板载荷试验中需要注意的问题,以供同行参考.     

地基土上水工建筑物滑动稳定

针对地基土上水工建筑物滑动稳定设计中存在的6个问题,提出了解决办法．利用在基坑内原位压板试验,确定地基土回弹等影响后的滑动承载能力降低数值;定量确定适合水工建筑物地基土的滑动剪应力强度包线和滑动剪切系数;根据地基土和建筑物底板的滑动机理不同,将地基土和建筑物底板的滑动安全系数分开设置;提出采用地基土承受偏心荷载的最大压应力σmax预测建筑物位移、滑动和地基土蠕变位移、滑动的设计方法;确定地基土体蠕变滑动轮廓的计算方法;限定地基土抗滑稳定设计的最大压应力等．按拟定方法计算2座已建水工建筑物,计算结果符合实物工况．     

软土地基中桥台桩侧向位移的计算方法探讨

土的侧向荷载对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相对位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。     

桥台桩土相互作用的数学模型

土的侧向荷载时桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相时位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。