基于损伤力学的隧道围岩开挖损伤特性研究

研究目的:隧道围岩损伤的存在直接影响围岩的力学特性和稳定性,如果控制不当,将可能造成围岩失稳、塌方事故,因此必须掌握围岩损伤特性及其演化机理,进而为围岩损伤控制提供依据。本文基于微震监测的现场实测结果,揭示不考虑构造应力条件下隧道开挖引发的围岩损伤分区特性,采用应变软化模型并引入损伤力学理论,推导隧道围岩损伤区范围的表达式,并与实测结果进行对比,进一步分析围岩损伤特性的影响因素。研究结论:(1)围岩高损伤理论预测和实测结果具有较好的一致性,且围岩越差时,两者差异越小;(2)围岩损伤区半径随着脆性系数λ/E的增大而增大,随着黏聚力c和内摩擦角φ的减小而增大;围岩高损伤区半径随着极限损伤参数D_cr的增大而增大,且增速越来越快;(3)极限损伤参数D_cr和脆性系数λ/E除了与围岩自身参数相关外,也与支护手段有关,通过有效的支护手段,可以将围岩损伤极限参数控制在较低的水平下,从而确保高损伤区范围较小;(4)本研究成果可为隧道围岩损伤预测及支护设计提供依据。     

预应力轨枕的损伤演化和寿命估算方法

基于连续损伤力学基本概念，理论与方法，论述了预应力轨枕在其自身徐变与其它疲劳荷载二者交互作用下的材质劣化损伤行为及其损伤失效机理；提出了预应力轨枕在徐变与疲劳交互作用下的损伤本构关系模型。建立了用于预应力轨枕分析的力学基本方程与参变量变分原理，并利用“间置加载”型载荷谱的特点，提出两个基本假设，以突出预应力轨枕在徐变与疲劳交互作用过程中的主要特征。可依据初始循环应力场，对损伤过程中循环应力场进行更有效描述，从而为更好地解决预应力轨枕分析中寿命估算及对一些实际问题处理。提供结构分析新方法。     

反复荷载作用下的混凝土损伤本构模型

混凝土损伤模型的研究,实际上是研究混凝土材料的本构行为。在外界因素作用下,材料的累积变形引起结构内部损伤发展,最终的损伤将产生宏观裂缝直至整个结构破坏。根据Najar损伤理论,提出了新的分段曲线混凝土受压损伤变量模型和混凝土受拉软化段损伤变量模型,给出了不同强度混凝土损伤变量方程和损伤演化方程。通过计算对比分析认为,建议的损伤模型与已有的混凝土本构模型较吻合。该方法的优点是参数少,不同的混凝土强度有确定的损伤演变方程,可以动态分析混凝土的累积损伤程度。在此基础上,根据已有混凝土反复荷载作用下的滞回规则,建立了在某一循环荷载下的加载、再加载、卸载路径下的损伤本构模型,该模型考虑了混凝土在反复荷载作用下的应力跌落、裂面效应、强度下降、刚度退化等力学性能。应用本文建议的模型进行反复荷载下的截面损伤计算,试验结果与文献计算结果较吻合。     

TPDS踏面损伤报警与货车车轮踏面损伤成因分析

介绍TPDS系统踏面损伤监测原理及特点,对车轮踏面损伤类型及形成原因进行归类。着重分析TPDS踏面损伤监测数据,统计推断踏面损伤成因中的重要因素并提出相应建议。     

钢筋混凝土截面损伤分析与检测

以平截面假定和截面力平衡关系为基础,导出钢筋混凝土双向压弯截面含损伤变量的割线刚度、切线刚度矩阵。将截面受压混凝土分成若干四边形,用高斯数值积分完成每个四边形的积分,截面含损伤变量的刚度等于各四边形积分之和。对截面进行了全过程损伤分析,并进行钢筋混凝土梁损伤试验,用冲击回波法检测垂直裂缝,试验检测结果与理论分析结果较吻合。     

车轮踏面损伤对策及其容限标准的修订

轮轨之间的剧烈作用导致车轮踏面严重损伤的现象是至今没有得到根本解决的难题。本文依据车轮踏面损伤的现有研究，详细阐述了减少轮轨踏面损伤的对策，并且提出了修订踏面损伤容限标准的必要性和方法。     

基于在线振动响应的桥梁损伤识别方法

选用桥梁单元的刚度下降率作为损伤因子.基于铁路列车-桥梁耦合振动模型,计算桥梁在线振动响应对损伤因子的灵敏度并构建灵敏度矩阵,以结构不同状态下的响应残差为约束条件建立灵敏度方程,用Tikhonov正则化方法求解灵敏度方程得到各单元的损伤因子,实现对桥梁损伤的定位和定量评估.应用该识别方法对简支梁桥和2跨连续梁桥的识别结果表明:该识别方法对测点位置不敏感.可根据梁上任意1个测点的响应准确确定损伤位置及损伤程度;不但能识别桥梁的绝对损伤,而且能识别桥梁的损伤增量,即相对损伤;抗噪能力较强,即使噪声水平达到10%,也能正确识别出5%以上的损伤,但对5%以下小幅损伤可能会有误判.     

噪声健康监护与噪声损伤的因素分析

噪声健康监护与噪声损伤的因素分析上海市第四人民医院职业病科（２０００８１）杨文草王培安顾芝芳为了解接噪工人听力损伤的发病情况，探索相应预防措施，我们对接触８５ｄＢ（Ａ）～１１０ｄＢ（Ａ）噪声的５１２名工人进行了噪声健康监护检查。其中男性３０７人，女性...     

小波变换在结构损伤识别中的应用研究

针对土木工程结构的复杂性和数据的不完备性，以小波分析为理论基础，结合多尺度分析理论和数值模拟，对结构损伤识别进行了研究。主要分析了结构动力参数在损伤后的变化特征，对单自由度框架的加速度信号进行小波分析，得到结构损伤的时刻；研究了利用空间域信息对结构损伤位置的识别问题，对带裂缝悬臂梁的变形曲线进行小波变换，判定了结构损伤位置。     

基于时间序列分析和信息熵的结构损伤识别

目前,基于时间序列分析的结构损伤检测方法中,存在时间序列模型难以建立统计指标与损伤程度定量关系的问题。针对此问题,提出基于信息熵的结构损伤识别方法,该方法能同时检测损伤的位置和度量损伤程度。以获取的加速度振动响应构建自回归移动平均模型(Autoregressive Moving Average model,ARMA),并从理论上推导自回归系数与结构振动频率的关系。通过建立时间序列模型与损伤程度之间的联系,再引入信息熵实现对结构节点信息的量化。构建损伤程度特征指标,利用损伤前后结构损伤指标的变化量实现对损伤结构的位置和损伤程度的检测。以简支梁结构实验模型和IASCASCE基准结构的测量数据为例,从不同损伤程度下的单一损伤和多重损伤等场景对方法的有效性进行验证,并对损伤的结构进行定位和定量分析。研究结果表明,损伤位置处的损伤指标值远大于未损伤位置,能够准确定位损伤,且不同损伤程度下的损伤指标值增幅也存在明显差异。本文提出的方法对单一损伤和多重损伤均可进行损伤定位,并在损伤定位的同时实现损伤程度的量化。     

车轮踏面损伤程度的识别

本文研究了车轮踏面损伤对轨道的冲击压力与列车运行速度、轮载及踏面损伤程度的规律，提高了衡量轮踏面损伤程度的新概念－－踏面损伤当量。使轨道冲击压力实民车轮踏面损伤程度有了量化关系，并建议把损伤程度分为四级，作为铁路科学化管理的重要参数。     

无粘结预应力钢绞线锈蚀损伤分析

通过采用加速锈蚀试验,研究无粘结预应力钢绞线在不同锈蚀条件下的力学性能指标随锈蚀率的变化规律,对比分析钢绞线在正常锈蚀和局部锈蚀条件下的名义极限强度、名义弹性模量、伸长率的差异,提出非截面积减小因素下的锈蚀对钢绞线的损伤。研究结果表明:锈蚀对钢绞线材性的影响不仅仅在于截面积的减少,锈蚀损伤主要原因在于锈蚀产生的腐蚀坑而形成的应力集中现象对钢绞线力学性能的严重影响;通过对比分析正常锈蚀和局部锈蚀下钢绞线的力学性能的差异,得到排除截面积减小影响下的名义极限强度锈蚀损伤比,并对锈蚀钢绞线进行损伤分析,得出锈蚀率与锈蚀损伤变量的关系。     

混凝土弯曲疲劳累积损伤性能研究

本文在室内混凝土试件弯曲疲劳试验的基础上，研究了素混凝土受弯试件在变幅重复荷载作用下的弯曲疲劳累积损伤性能，在对试验结果分析的基础上，证明了变幅疲劳荷载的大小和加载顺序对混凝土弯曲疲劳破坏有较大的影响，当疲劳荷载由小变大时，累积损伤量大于１，当疲劳荷载由大变小时，累积损伤量小于１，Ｐ－Ｍ线性累积损伤准则不适于混凝土弯曲疲劳破坏，同时验证了非线性疲劳累积损伤理论的合理性。     

火车撞伤致泌尿系统损伤289例分析

通过收治２８９例因火车碰撞致泌尿系统损伤的患者，分析损伤的程度及性质，讨论诊断方法和治疗措施，从而掌握损伤的特殊性，提高治愈率。     

简支板梁损伤状态试验研究

以简支梁为模型，考虑其局部出现状态损伤的情况，以移动质量荷载为激励，在实验室内进行了模型动力试验，测取了各个状态下梁上三个损伤位置处的动力响应，通过对大量试验数据的分析处理，粹取了能反映梁状态改变的敏感状态特征量－加速度均方根值，得到了一些可用于简支梁状态损伤判别的有意义结果。     

混凝土损伤本构理论研究及其应用

目前所建立的砼损伤模型都有一个共同的不足之处即其所描述的损伤缺乏可加性，运用Ｂｒｏｂｅｒｇ损伤模型推导出了相关的损伤本构方程，这是一种可避免上述缺点的有效方法；提出了一种运用该理论对砼结构进行损伤有限元分析的方法。     

国内外车轮踏面损伤检测技术综述

阐述了踏面损伤的危害及其原因，从静，动态检测两方面着重介绍了国内外车轮踏面损伤检测的技术状况，简述了相关检测装置的原理及功能。     

城市地铁轨道损伤原因及维护方法

分析了城市地铁轨道损伤的类别,明确不同类别轨道出现损伤的具体原因,根据损伤原因,提出了轨道维护管理的有效措施.     

车轮制动热疲劳损伤研究综述

热疲劳损伤是车轮的一种主要失效形式。文章对其损伤机理和影响因素进行了具体分析，提出了今后的研究方向。     

基于模态柔度曲率改变率的桥梁结构损伤识别方法

在以往模态柔度损伤指标研究成果的基础上,提出模态柔度曲率改变率MFCI(aver)的结构损伤识别方法.该方法首先对损伤前后的模态柔度矩阵各列元素进行代数平均,将计算得到的平均值作为模态柔度向量{fu}和{fd}的元素,然后利用差分法求出模态柔度曲率,最后将损伤前后的模态柔度曲率差值按损伤前的模态柔度曲率值进行归一化,从而得到模态柔度曲率改变率指标.对简支梁和连续梁,采用MF,MFC,MFCI(aver),MFCI(max)4种结构损伤指标进行损伤识别效果比较的结果表明:模态柔度曲率改变率结构损伤识别方法在识别过程中,由于用模态柔度列向量代替模态柔度矩阵,避免了大型矩阵运算,明显提高了识别速度;对数据进行平均处理,明显改善了抗噪能力.