二向应力状态下早龄期C20混凝土的本构关系试验研究

早龄期混凝土的本构关系是施工期混凝土结构非线性分析和计算的基础,由于其理论研究的严重滞后,造成了早龄期混凝土结构分析时先进算法和粗略模型的不匹配,也找不到可以依据的本构关系。借鉴弹塑性本构理论,根据早龄期C20混凝土材料的破坏包络面、初始屈服包络面以及参照面对八面体应力空间的划分状况,依据被划分区域和两个强度包络面及参照面在应力空间中的相对位置关系,分别给出了各划分区域的本构模型,得到了早龄期C20混凝土材料一般形式的弹塑性本构关系,从而为早龄期C20混凝土结构或构件在双轴受力状态下的非线性分析提供了理论依据。     

混凝土早龄期的抗压强度与弹性模量的历时变化模型

施工期钢筋混凝土结构是不断随时间变化的"时变结构",建立结构的抗力历时变化模型对分析施工期结构的安全稳定性有重要的作用。由于抗力的时变模型是以材料性能的时变模型为基础,该文通过对不同设计强度的混凝土试块进行早龄期的轴心抗压强度和弹性模量的试验研究,利用回归拟和方法提出了混凝土早龄期轴心抗压强度和弹性模量的历时变化模型,有助于对混凝土早期力学性能及其发展规律的认识,同时也可为混凝土结构施工期的早期裂缝控制和可靠性分析提供参考。     

碎石材料本构关系模型综述

碎石材料在反复荷载作用下具有非线性特性。K—θ模型是最经典的碎石模型，但它有自身的缺陷，国外学者在模拟碎石材料非线性性能方面作了大量的工作，获得了一些合理的结论。文中介绍了11种碎石模型，对它们的优点和不足进行了阐述。     

混凝土构件早龄期阶段收缩试验方法研究

文章对混凝土构件早期自收缩试验方法和混凝土在约束状态下早龄期应力变化的研究方法进行分析。早期自收缩试验方法分析结果表明:混凝土构件可以忽略早期收缩静摩擦力产生的应变值,但混凝土3d龄期的干燥收缩不容忽略,且LVDT测量法优于千分表测量方法。混凝土在约束状态下早龄期应力变化研究方法分析表明:环形约束试验法操作简单不易偏心,但不适用于钢筋混凝土试件;直线约束试验法应采用电液伺服系统控制试件长度并进行修正,并可分析徐变量和约束间关系。由此可知,素混凝土的早龄期阶段收缩试验方法受限,仅限于环形约束条件。钢筋混凝土应采用直线约束试验法分析其收缩过程中的应力应变关系,同时考虑测量方法和干燥收缩对收缩试验的影响,并注意数据的修正。     

钢箱-混凝土组合构件约束混凝土本构关系

为计算和分析一种新型的钢-混凝土组合结构——钢箱-混凝土组合构件,研究钢箱-混凝土组合构件中钢箱与钢筋共同约束下的混凝土本构关系模型,进行了一组钢箱-混凝土组合压弯构件试验,分析了在不对称约束条件下各部分混凝土的约束效应,根据各部分约束效应,将混凝土分成了强约束区、弱约束区及无约束区。对约束混凝土采用非均匀材料的直接均匀化理论,提出了析钢箱-混凝土组合构件中约束混凝土的匀质化材料本构模型,使用试验实测数据确定了本构模型中的参数。采用该本构模型的纤维模型法全过程分析结果表明,应用该本构关系计算所得的M-N曲线及荷载-应变曲线的分析结果与试验实测结果吻合良好。     

二向应力状态下早龄期混凝土的破坏准则试验研究

早龄期混凝土的破坏准则是施工期混凝土结构非线性分析和计算的基础,由于其理论研究的严重滞后,造成了早龄期混凝土结构分析时先进算法和粗略模型的不匹配,也找不到可以依据的破坏准则。文章基于二向应力状态下早龄期C20混凝土材料强度试验数据在八面体应力空间中的分布特点,通过回归分析和数学推导,建立了八面体应力空间的早龄期C20混凝土材料的破坏准则,为早龄期混凝土结构或者构件在二向应力状态下的强度极限分析提供了理论依据,通过分段函数的形式建立的破坏准则是可行的.     

半固态金属触变成形本构关系的研究现状

半固态金属触变成形的本构关系是指半固态金属在触变成形过程中强度随温度、固相率、应变及应变速率等因素而变化的关系.文中对半固态金属触变成形本构关系的国内外研究现状进行了综述,为深入开展这方面的研究提供参考.     

土石混填路基填料散体本构关系研究

从土石混合料颗粒的接触特征出发,结合颗粒接触力及接触力的法方向的空间分布,并忽略颗粒自身的变形,建立起土石混合料颗粒的刚性接触模型：同时将接触力同局部应力联系起来,建立了土石混合料的局部本构关系：以此为基础,建立了土石混合料的二维散体本构关系：研究表明在土石混合料变形过程中,其组构将不断发生变化,物理力学参数也随之改变,并且组构的变化将对土石混合料的宏观力学响应特征产生重要的影响：     

玄武岩纤维筋与高强纤维混凝土粘结性能及本构模型研究

为了研究玄武岩纤维筋与高强玄武岩纤维混凝土的粘结性能,选用直径分别为10mm、14mm和18mm的玄武岩纤维筋埋入边长150mm的立方体试块中,玄武岩纤维筋与混凝土的中心粘结长度分别为40mm、70mm和100mm,混凝土中短切纤维丝的体积掺量分别为0％、0．1％、0．15％和0．2％。通过改变BFRP筋的直径、锚固长度以及纤维掺量,研究高强玄武岩纤维混凝土与玄武岩纤维筋的粘结性能。试验结果表明：平均粘结强度随锚固长度的增大而降低,随玄武岩纤维筋直径的增大而减小;通过三种纤维掺量比较,当纤维掺量为0．2％时,粘结强度最为理想。二者的粘结滑移本构模型符合连续曲线模型。     

沥青混合料的循环神经网络本构模型构建探讨

由于沥青材料高分子成分的复杂性、温度的敏感性等原因,沥青混合料的本构关系一直是未能很好解决的工程问题.该文首先在Python中使用Tensorflow进行了循环神经网络的搭建,并用Boltzmann叠加原理生成了训练循环神经网络所需要的数据.训练结果表明:循环神经网络高度拟合了 Boltzmann叠加原理的计算结果,初...     

型钢水泥土剪切滑移本构关系的研究

用等应变控制式直剪仪对型钢水泥土构件进行了剪切试验，得到了不同水泥土强度、沿剪切方向不同尺寸构件的剪切力滑移曲线；根据回归分析，拟合出不同强度的剪切滑移本构关系式，指出影响型钢水泥土结构剪切滑移本构关系的主要因素是水泥土强度。     

沥青混合料本构关系对路面力学响应的影响

为了给沥青路面结构的分析和设计提供参考,利用三维有限元方法对典型沥青路面结构的力学响应进行了分析,分析中分别将沥青混合料当作粘弹性材料和以动态模量、抗压回弹模量表征其基本力学参数的弹性材料。分析了不同温度、行车速度及基层类型下路表弯沉、沥青面层底和半刚性基层底水平应力,并对结果进行了比较。结果表明:基于动态模量的分析和粘弹性分析结果比较接近,尤其是路表弯沉峰值和半刚性基层底水平应力峰值的平均相对误差在2%以内;而采用抗压回弹模量分析的结果则差别较大,尤其是沥青面层底拉应力峰值只有粘弹性分析结果的1/3左右;在弹性分析范畴内,应该用动态模量取代抗压回弹模量,以提高路面力学响应分析结果的精度并综合考虑温度、行车速度等因素的影响。     

UHPC单轴受压力学性能及本构关系研究

为了解纤维掺量不同的超高性能混凝土(UHPC)试件单轴受压力学性能,考虑PVA纤维、钢纤维及其混杂纤维的掺量及水胶比,制作4组普通混凝土试件和11组UHPC试件进行单轴受压试验,分析各组试件单轴受压破坏形态、韧性等受力特性,并根据试验结果研究UHPC受压本构关系。结果表明:随着纤维掺量的增加,试件的破坏形态由脆性向塑性转变,UHPC试件开裂后韧性增加,相较未掺纤维的韧性指数I_1.5、I_2.0、I_3.0均提高为原来的1.6倍以上;相同纤维掺量下,钢纤维对UHPC的阻裂效果优于PVA纤维。经无量纲化处理的UHPC受压应力～应变曲线具有明显的非弹性段,纤维掺量较高时部分试件的曲线会出现应力台阶;所提出的UHPC开裂变形计算方法可避免常规作图法人为因素的影响,UHPC受压本构模型考虑了纤维种类及掺量,能较好地模拟各纤维掺量下的结构受力。     

DP盖帽混凝土本构模型二次开发及边坡加固工程应用

基于有限元计算软件的二次开发技术,提出一种新型的DP盖帽混凝土本构模型,并结合某边坡置换洞加固工程实例,建立其边坡潜在滑块三维有限元模型,分别采用DP模型与DP盖帽模型分析置换洞的弹塑性破坏程度,对比分析评价其加固效应。研究发现:新开发的DP盖帽模型可成功应用于软件计算中;采用DP模型计算所得安全系数约1.45,采用DP盖帽模型计算所得安全系数约1.41,说明在置换洞加固后存在部分双轴压坏和少量三轴压坏情况,且证明DP盖帽模型能够比DP模型更为精准地考虑混凝土破坏情况,可以为类似工程提供参考依据。     

细粒类路基土动态回弹模量试验与本构关系模型

选用砂土、粉土和黏土三种具有代表性的路基土,对不同含水率和压实度下的路基土进行动态回弹模量试验。结果表明：动态回弹模量随围压的增大而增大,随偏应力的增加而减小,受围压的影响更为显著;随含水率的增大而减小,随压实度的增大而增大,受含水率的影响更为显著。采用美国路面结构力学——经验法设计指南所推荐的模型形式为基础,选用塑性指数、CBR、含水率、压实度、偏应力和围压等作为考虑因素,建立了具有较高精度和适用性的路基土动态回弹模量预估模型,可为沥青路面结构设计及路面结构的非线性分析提供参考。     

基于D-P统计本构模型的隧道围岩稳定性研究

在Drucker-Prager准则以及微元服从Weibull分布的基础上,结合工程实测围岩的受力变形特点,将损伤变量进行修正优化,建立了能够反映受力全过程的三维D-P统计本构模型,验证了该模型的正确性。最后通过ABAQUS有限元软件对某工程隧道围岩进行了三维模拟计算,分析了开挖结果及稳定性,并采取了处理措施,使得对实际工程有较好的参考价值。     

节段现浇预应力混凝土宽箱梁后浇湿接缝的早龄期受力分析及开裂控制

针对节段现浇预应力混凝土箱梁后浇湿接缝在早龄期因收缩导致的开裂问题,以嘉鱼长江公路大桥为背景,通过试验测试了该桥施工阶段箱梁混凝土早龄期力学性能,得到了箱梁节段混凝土的收缩预测模型。基于此,采用有限元软件Midas/FEA建立了湿接缝及相邻节段箱梁的有限元模型,分析了湿接缝在混凝土收缩作用下的应力场,并对不同的预应力张拉方案进行了分析。结果表明:湿接缝在混凝土收缩和相邻节段约束作用下,其在混凝土浇筑后第3 d在结合面位置由收缩导致的拉应力达到了1.8 MPa,为该龄期混凝土抗拉强度的87%,因此需在此时进行预应力的张拉以降低混凝土拉应力,防止混凝土在早龄期开裂;若湿接缝按常规方案张拉预应力,湿接缝早龄期最大主拉应力均小于混凝土即时抗拉强度,但其28 d最大主拉应力为2.75 MPa,为该龄期混凝土抗拉强度的93%,存在开裂风险;在该文提出的张拉方案下,湿接缝在早龄期最大主拉应力比常规方案降低了22.2%~32%,有效保证了后浇湿接缝在早龄期的抗裂性要求。     

盾构隧道EPDM橡胶密封垫本构参数试验研究

为合理确定盾构隧道接缝EPDM弹性密封垫橡胶材料的本构模型及其参数,采用CMT4304型微机控制电子万能试验机,进行单轴拉伸试验和单轴压缩试验,并利用ABAQUS有限元分析软件对试验数据进行分析,从模型符合性和材料稳定性2方面进行评价,得出常用硬度EPDM橡胶材料的推荐本构模型及其参数。结果表明:邵尔硬度为45 HA和60 HA的EPDM橡胶,采用Arruda-Boyce或van der Waals本构模型较合适;邵尔硬度为55 HA的EPDM橡胶,采用Arruda-Boyce或Yeoh本构模型较合适;邵尔硬度为65 HA的EPDM橡胶,采用Mooeny-Rivlin本构模型较合适。     

考虑软土次固结本构模型的试验研究

以天然应变为基础,引入考虑软土次固结本构模型的沉降计算方法,对申嘉湖高速公路K95+24取土并进行室内单向固结试验.结果表明:以天然应变为基础作出的ε<'H>-lnt曲线相比于以线应变为基础作出的ε<'c>-lnt曲线更有规律,当应力小于200 kPa时,文中计算的结果与传统方法计算的结果差别较小,当应力大于200 k...     

膨胀岩本构力学模型研究进展及展望

为了推动和加深膨胀岩本构模型的研究,对国内外膨胀岩的本构模型进行了较为详细的归纳和总结.在此基础上根据本构模型推导的原理及方法,将现有的膨胀岩本构模型分为了半经验法类本构模型、连续介质力学类本构模型、热力学定律类本构模型3种类型的本构模型.3种本构模型中,半经验法类膨胀岩本构模型一般先进行室内膨胀岩试验再结合数学、力学...