基于断裂力学的危岩稳定可靠度优化求解

为了给危岩崩塌灾害的预测提供理论依据,以主控结构面贯通长度、危岩断裂韧度和裂隙水深为随机变量,基于断裂力学和可靠度理论对危岩稳定可靠度进行了研究,建立了危岩稳定可靠度的优化求解方法并考察了危岩可靠指标和失稳概率与随机变量之间的变化规律,最后以三峡库区万州太白岩南坡危岩为例对该方法进行了验证.结果表明:危岩可靠指标随主控结构面贯通长度、主控结构面倾角、主控结构面贯通长度标准差、裂隙水深标准差和断裂韧度标准差的增加而减小,而危岩的失稳概率除了随断裂韧度的增大而减小外,均随其余各变量的增大而增大;在各变量的改变中断裂韧度标准差的改变对危岩可靠指标和失稳概率的影响较小;且该方法与规范法计算结果基本吻合.     

基于应变监测数据的钢桥面板疲劳寿命评估研究

联合结构长期应变监测数据和线弹性断裂力学提出正交异性钢桥面板的疲劳寿命评估方法,以坝陵河大桥钢桥面板的焊接细节为对象开展应用研究.采用Paris方程建立了疲劳极限状态方程,并基于应变监测数据建立桥梁应力幅谱△σi～ni,计算等效应力幅△σe,对正交异性钢桥面板疲劳寿命进行评估,为钢桥面板的维护提供依据.     

港口起重机械结构安全性评估系统的研究与应用

综合分析了我国港口起重机械结构安全评估的现状,针对目前安全性评估方法存在的问题,提出了一套基于断裂力学的适合我国港口起重机械结构的安全性评估系统,并介绍了该系统在工程实际中的应用.     

超声波探测技术在老钢桥使用安全评定中的应用

为确保老钢桥的安全使用，合理延长其使用寿命，优化维护管理策略，应对老钢桥剩余寿命与使用安全进行评估。应用疲劳断裂力学确定老钢桥的剩余寿命与使用安全时，首先要确定初始裂纹尺寸，超声波探测技术可以实现裂纹的准确与快速探测。介绍超声波探测技术的实际应用。     

局部解情况下的裂纹尖端单元划分

在弹塑性情况下,通过比较在无限大板情况下,裂纹尖端的单元采用无钝化的奇异单元和有钝化的非奇异单元有限元计算结果同Prandtl场的解析解进行对照,结果表明采用有钝化的非奇异单元在裂纹尖端区域的计算结果是正确的。     

基于PFM理论的提速客车车轴可靠性分析

通过对机车车辆全程实测的应力数据进行拟合处理得到应力谱,采用概率断裂力学基本方法,运用应力—强度干涉模型计算出在所要求可靠度指标下裂纹尺寸与疲劳寿命间的曲线关系,并计算分析了裂纹在不同初始条件下的扩展变化规律。     

断裂力学在道路工程中的应用

道路修好后,在正常运营的情况下,运营时间往往低于设计年限就会发生破坏,造成这种现象的原因是实际施工和理论假设存在一定的差别;由于混凝土天生就会有很多缺陷,这些细小的微裂纹混泥土体中非常常见,为阻止这些细小裂纹在拉应力的作用下发生扩展,纤维混土路面是最近路面发展的一个新的方向,因其能有效的阻止微裂缝在拉应力状态下阻裂,从而提高普通水泥混凝土的力学性能,而且还能提高路面的耐久性。无论是普通混凝土路面的破坏机理还是纤维混凝土路面的阻裂机理,都很难用传统的固体力学的思路去解释,但断裂力学有别于传统的固体力学,能够科学的解释以上的问题。     

不同碎石化效果下沥青加铺结构断裂力学分析

为研究不同碎石化效果下沥青加铺结构的反射裂纹应力强度因子及其疲劳寿命,探讨旧水泥混凝土路面沥青加铺结构断裂力学模型的不同有限元建模方式。研究结果表明：碎石化能防治反射裂纹的力学机理是水泥混凝土碎石化使原反射裂纹名义长度变短,反射裂纹可视为从碎石化层顶部开始萌生、扩展。据此,利用碎石化各子层(共3个子层)的模量和厚度变化模拟不同碎石化施工效果,从而建立碎石化加铺的断裂力学有限元模型。计算结果表明：应控制碎石化表层的最大矿料粒径和级配与优质级配碎石的接近;碎石化表层厚度过大对沥青路面疲劳寿命是不利的;在不存在层间脱层的情况下,保持碎石化表层以下水泥混凝土的完整性对沥青路面疲劳寿命是有利的;由于共振碎石化能够更好地控制碎石化表层粒径、级配和厚度及保持碎石化表层以下混凝土的完整性,因此共振碎石化的效果优于多锤头碎石化的。     

两种桥梁受弯构件加固方法对比研究

分别对粘贴法和体外预应力碳纤维条(带)法的加固机理进行了介绍,并运用断裂力学和材料力学理论分别对这两种加固方法进行了理论分析;通过对这两种加固方法的对比试验,认为相对于粘贴法加固,体外预应力碳纤维条(带)法加固是一种主动加固方式,它将体外预应力加固法的主动加固优点与碳纤维材料高强度性能集合在一起,可以大幅提高加固构件的极限承载力,并可以在一定程度上愈合既有构件的裂缝。     

粗糙度诱发裂纹闭合的研究

作者从粗糙度诱发裂纹闭合的几何模型着手，通过推导得出了应力比、显微组织与裂纹闭合间的关系表达式，并就U71Mn钢不同奥氏体晶粒、不同应力比对裂纹闭合以及门槛值附近疲劳裂纹扩展行为的影响进行了研究。结果表明，粗大奥氏体晶粒由于有较大的断面粗糙度，使裂纹闭合程度增大．从而提高门槛值，但它不影响中速区域疲劳裂纹的扩展。应力比除了影响裂纹扩展的微观过程外，主要是影响裂纹闭合。随着应力比的增加，裂纹闭合作用减少，表现出裂纹扩展速率的提高和门槛值的降低。