既有铁路钢桥构件剩余疲劳寿命及其可靠度分析

基于概率断裂力学理论、Matlab统计和优化工具箱,采用Monte-Carlo模拟方法和可靠度最优化方法,对赣江大桥一钢构件的剩余疲劳寿命及其可靠度进行分析.利用Matlab的数值计算功能解决了用Monte-Carlo法直接抽样的困难;同时Matlab的优化功能简化了计算过程,提高了计算效率.     

沥青混合料抗反射裂缝性能的快速评价方法

沥青路面反射裂缝一直是路面的主要损坏之一。提高沥青混合料的抗反射裂缝性能,能在一定程度上延缓反射裂缝扩展到沥青路面的顶部,从而提高其使用寿命。而要研究和评价沥青混合料的抗反射裂缝性能,需要一种可靠的试验方法。目前评价沥青混合料抗裂性能的试验方法有好几种,而这些方法均有一定的针对性且对混合料抗反射能力的评价有一定的局限性。经过理论分析和大量的试验研究,该文介绍一种简单有效的试验方法,既操作简单、耗时短,又能直观地反映出沥青混合料的抗反射裂缝性能。     

断裂力学疲劳评估研究最新动向

疲劳和断裂工程研究已经超过150年,但仍在不断发展,并且吸引当代研究人员的关注。最近,计算力学的发展以及计算能力的迅速增强,使得海洋和船舶工业可以进行更加先进、更详细的疲劳断裂分析。因此,目前有许多商业工具可以并且实现大型结构完整的结构完整性分析。然而,尽管新商业软件的迅速发展,可以让工程人员在日常工作中设计更加安全、轻便和更可靠的结构,但是致力于现有疲劳设计方法的进一步改进和发展新方法仍是十分重要的。     

软化指数对混凝土断裂过程区尺度的影响

应用Muskhelishvil 应力函数全场解,根据幂指数函数描述的混凝土拉应变软化模型导出断裂过程区（ FPZ）过程值及临界值的解析表达式,分析了在最大拉应变强度理论下软化指数对FPZ过程值及临界值的影响。结果表明：混凝土FPZ过程值及临界值都随着软化指数的增加而增加,不同泊松比下变化规律相近。     

基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹装配式主动加固方法

为实现对钢桥面板的快速加固,提出了基于铁基形状记忆合金(Fe-SMA)的钢桥面板疲劳裂纹新型装配式主动加固的方法;通过精细化双面加固有限元模型计算结果及对初步激活与加载试验的观察,验证了加固系统安全性与可靠性;在此基础上以U肋对接焊缝的疲劳裂纹为研究对象,根据线弹性断裂力学,结合该疲劳细节受力与开裂特征,采用循环荷载作用下表面裂纹和中裂纹尖端的Ⅰ型裂纹应力强度因子幅值对加固系统的加固效果进行评价,确定了针对不同长度裂纹的具体加固方案。研究结果表明:基于Fe-SMA的钢桥面板疲劳裂纹主动加固方法可将裂纹尖端应力强因子幅值降低至扩展阈值以下,能有效遏制疲劳裂纹的进一步扩展;对于长度在50 mm以下的未贯穿型疲劳裂纹可采用宽度为60 mm的Fe-SMA进行加固,裂纹前缘关注点应力强度因子降幅达90%以上;当贯穿型疲劳裂纹长度为50~120 mm时,可采用宽度为120 mm的Fe-SMA进行加固;当疲劳裂纹长度为120~350 mm时,需采用底板、腹板同时加固的方法来对疲劳裂纹进行加固,均能达到理想的止裂状态。      

隧道二衬裂缝允许灌浆压力的力学模型分析

通过简单的ANSYS断裂力学模型,计算隧道二衬裂缝在不同灌浆压力作用下的缝端应力强度因子,并依据裂缝扩展准则的判据,分析不同灌浆长度时的允许灌浆压力,给压力灌浆修补隧道二次衬砌裂缝方面提供科学、合理的理论支撑。     

含有裂纹水泥混凝土路面的理论分析

以断裂力学理论为基础,将水泥混凝土路面视为Winkler地基上的弹性板,利用傅立叶积分变换,并引入位错密度函数,建立了奇异积分方程,推导出水泥混凝土路面表面存在裂纹时裂纹尖端应力强度因子的解析表达式,然后应用Lobatto-Chebyshev数值方法求解奇异积分方程,得到了应力强度因子的数值解.以实际路面为例,计算了裂...     

Q420qE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准

南京大胜关长江大桥采用Q420qE高强度结构钢。根据对焊接桥梁结构细节分类及其裂纹体模型的断裂力学分析、结构应力分类,给出3类结构细节的裂纹体断裂驱动力的典型结果。根据对Q420qE钢板及其焊接接头的全厚度深缺口宽板拉伸试验、夏比V形缺口冲击试验得到的大量试验结果,进行量化的统计分析,给出Q420qE钢板及其焊接接头的断裂抗力表达式。结合该桥Q420qE钢构件焊接接头的应力水平,根据断裂力学判据KI≤KC和计算、试验结果最终确定该桥Q420qE高强度结构钢的焊接接头力学性能标准。     

旧水泥路面沥青加铺层反射裂缝应力分析

通过建立旧水泥混凝土路面沥青加铺层有限元模型,应用ANSYS软件计算分析了车轮荷载位于最不利位置时反射裂缝的受力特性,并根据断裂力学理论研究了在不同影响因素下应力强度因子K的变化。计算结果表明:在荷载和温度作用下,控制着路面裂缝扩展的应力强度因子KⅠ和KⅡ随着沥青加铺层厚度的增加呈减小趋势;同时,裂缝尖端的应力强度因子将随着沥青加铺层模量的增加而增大;此外,降温幅度和轴载的变化对加铺层抗裂性能也有较大影响。     

混凝土道面加铺沥青混凝土反射裂缝防治研究

在旧水泥混凝土道面上加铺沥青混凝土面层是改善道面使用性能、提高道面使用寿命的主要措施之一,但主要问题是如何防止和延缓反射裂缝的产生。利用断裂力学及疲劳断裂力学分析了旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土面层后反射裂缝的形成机理,有针对性地提出了四种防治反射裂缝的措施,并结合工程实例进行了可行性验证。