钢筋混凝土矩形构件在拉扭,拉弯扭组合力作用下的试验研究

通过轴拉力较大条件下钢筋混凝土构件的试验，研究了从受力到破坏整个过程中拉扭、拉弯扭构件变形和裂缝的发展。根据桁架模型对其开裂后的抗扭刚度提出简单实用的计算式。计算结果与试验对比，符合较好。     

开口薄壁杆件振动的弯扭耦合效应

本文建立了开口薄壁杆件弯扭耦合振动方程及方程的解法，通过算例说明，弯扭耦合效应是，扭振为主的频率低于杆扭振频率，弯曲为主的频率高于纯弯曲振动的频率，随着杆截面形心与杆扭转中心距离的增大，弯曲为主的频率与比这一阶频率略高的扭转为主的频率有接受直至重合的趋势。     

内燃机曲轴的弯扭耦合非线性振动分析

以内燃机曲轴单位曲柄为研究对象,着重考虑刚度不对称和质量偏心的影响,建立了系统的非线性运动微分方程,利用数值方法对曲轴的非线性动力学特性进行了仿真.结果表明:随着质量偏心的增加,弯扭耦合区的范围增大,系统运动由周期运动变为概周期运动;随着刚度不对称系数的增加,系统出现环面倍化分岔,并转变为混沌运动;随着扭转刚度的增加,系统的运动趋于稳定.     

船舶轴系扭振的消减与回避

柴油机轴系的扭转振动是引起柴油机动力装置故障的重要原因之一，本文利用振动力学的知识，结合实例分析，对扭振的消减和回避进行了探讨。     

考虑梁弯扭耦合对钢轨横向振动特性的影响

为准确预测弹性波在钢轨中的传播,且探究考虑Timoshenko梁弯扭耦合的必要性,基于波谱-辛混合法建立了考虑梁弯扭耦合的钢轨-扣件空间无限长模型.在模型验证的基础上,分析考虑Timoshenko梁弯扭耦合对钢轨横向固有频率与速度导纳的影响,进一步从理论和试验方面分析了扣件胶垫垂向预压特性对钢轨横向弯曲振动特性的影响.研究结果表明：考虑梁弯扭耦合使得钢轨横向弯曲共振频率增大了约29.6 Hz,且在钢轨横向弯曲振动中同时出现弯曲和扭转pinned-pinned模态;扣件胶垫垂向预压特性主要影响钢轨横向中低频振动,随着预压的增大,钢轨横向弯曲共振频率增大;当预压从30 kN增加到50 kN时,实测的横向弯曲共振频率增加了13.7 Hz,考虑和不考虑梁弯扭耦合时其分别增加了12.5 Hz和21.7 Hz;不同预压下考虑梁弯扭耦合的钢轨横向弯曲共振频率变化规律与实测的结果更为接近.     

应力吸收结构层拉压模量差异对路面力学性能的影响

应力吸收结构层沥青混合料是一种沥青含量较高的热拌沥青混合料,具备较好的弯拉变形性能和抗车辙性能,且其拉伸模量与压缩模量(下文简称“拉压模量”)存在较大的差异。为研究旧水泥路面加铺中该类材料的拉压模量差异对路面结构的影响,针对其不同拉压模量的本构模型,建立32种路面结构模型进行数值模拟,分析材料的模量和厚度对路面力学性能的影响。结果显示:依据以压缩模量模型计算得到的应力吸收结构层材料的层底拉应变结果进行路面设计偏保守;应力吸收结构层材料拉压模量比的降低,对于减小层底拉应变从而降低材料疲劳引起的开裂风险是有利的;应力吸收结构层的层底拉应变与其厚度呈正相关,两种模量模式下计算得到的应变差与厚度呈正相关。     

钢桥面铺装的拉应力分析

针对典型的钢桥桥面铺装体系，采用SAP有限元软件，分析了铺装层内的拉应力的变化规律。分析表明，铺装层的最大横向拉应力远远大于最大纵向拉应力，最大横向拉应力通常出现在梯形加颈肋肋顶的铺装层表面，铺装层的模量也对拉应力影响很大。     

软黏土地基上吸力式桶形基础的扭剪承载力分析

针对软黏土地基上吸力式桶形基础的扭剪承载力特性,在大型通用有限元分析软件ABAQUS平台上,确定了吸力式桶形基础在扭剪荷载极限状态时的破坏机理,给出了吸力式桶形基础在扭剪荷载作用下的数学表达式.计算结果表明:桶形基础在扭剪荷载作用下,距离桶体越近的区域塑性应变相对较为显著;桶体两侧与地基土接触区域塑性应变较大.给出的扭剪荷载计算公式可以近似地表达桶形基础扭剪荷载力的大小.桶形基础所承受的扭剪荷载极限承载力系数随着长径比L/D的增大而增加.     

锚固区应力分析及拉压杆模型

通过用ANSYS软件对一简单算例的有限元分析,阐述了锚下应力的分布情况,并根据应力结果得到了相应的拉压杆模型.     

不同类型钢纤维增强混凝土力学性能研究

通过对普通钢纤维和超短超细钢纤维以及这两种钢纤维按一定比例混杂的钢纤维进行一系列试验,讨论了三种类型钢纤维对水泥混凝土的增强和增韧效果,分析了它们在混凝土中的增韧及混杂效应机理。结果表明,钢纤维混凝土试件在开裂后仍有一定的残余强度,超短超细钢纤维能更为有效地提高混凝土的抗压性能,混杂钢纤维能在较大程度上提高混凝土的韧性。     

超细钢纤维增强砂浆力学性能研究

采用长度为13mm、直径为0.2mm的超细钢纤维和长度为30mm、直径为0.5mm的普通钢纤维对砂浆进行增强增韧,制作标准砂浆试件,通过对比试验研究超细钢纤维增强砂浆的抗压性能和抗折性能,得到了超细钢纤维的最佳掺入量。试验表明：超细钢纤维砂浆最佳体积掺入量为2.5%,同等掺入量下超细钢纤维对砂浆的增强增韧效果优于普通钢纤维,超细钢纤维增强砂浆能够大幅度提高钢纤维砂浆的强度,从而能取得显著的技术经济效益。     

碳纤维增强铝基复合材料的制备及其拉伸性能

利用挤压铸造方法,采用三种不同的凝固条件,制备了连续长碳纤维增强铝基复合材料的拉伸试样,并对其拉伸性能进行了试验．试验结果表明,该复合材料的抗拉强度和弹性模量皆随碳纤维的体积含量增加而增加．含48％碳纤维的复合材料比基体材料的拉伸强度高50％以上．但塑性指标随碳纤维含量的增加而显著降低．当连续碳纤维的体积含量较小时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较大,对弹性模量的影响较小;当碳纤维的体积含量较大时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较小,而对弹性模量的影响较大．     

碳纤维增强铝基复合材料的制备及其拉伸性能

利用挤压铸造方法,采用三种不同的凝固条件,制备了连续长碳纤维增强铝基复合材料的拉伸试样,并对其拉伸性能进行了试验。试验结果表明,该复合材料的抗拉强度和弹性模量皆随碳纤维的体积含量增加而增加。含48％碳纤维的复合材料比基体材料的拉伸强度高50％以上,但塑性指标随碳纤维含量的增加而显降低,当连续碳纤维的体积含量较小时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较大,对弹性模量的影响较小;当碳纤维的体积含量较大时,凝固条件对该复合材料的抗拉强度影响较小,而对弹性模量的影响较大。     

锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的试验研究

通过对不同锈蚀量的光面钢筋和变形钢筋进行拔出试验,得到了两种钢筋与混凝土的粘结性能随着不同钢筋锈蚀量的变化规律;根据试验结果的统计分析,给出了两种钢筋锈蚀后与混凝土的粘结强度计算公式;最后,还给出了锈蚀钢筋与混凝土的粘结本构关系,可用于具有锈蚀钢筋的混凝土结构的有限元分析。     

细砂增强偏高岭土基地质聚合物力学性能细观研究

为提高偏高岭土基地质聚合物力学性能,制备了掺有标准砂及细砂的地聚物复合物.设置对比组,通过无侧限抗压测试及PFC3D颗粒流模型研究了细砂粒径及掺入量对偏高岭土基地聚物力学性能的影响.结果表明:15％最大质量分数的标准砂可以小幅提高地聚物的抗压强度,在室温环境下养护28 d后试件强度达到25.40 MPa.细砂可以大幅提...     

铸造缺陷对铸钢节点钢结构力学性能的影响

为了研究铸钢件中铸造缺陷的等级大小、位置分布对其静力性能、疲劳性能的影响,通过Solidworks软件建立了包含铸钢节点的钢桁架结构的实体模型,根据已有研究成果确定了铸钢节点上缺陷的尺寸与位置;对带有不同铸造缺陷的桁架结构进行静力加载,通过分析结构的应力分布、位移分布情况确定铸造缺陷对其静力强度、静力刚度的影响;对带有不同铸造缺陷的桁架结构进行等幅疲劳加载,通过铸钢节点的修正应力疲劳寿命（S-N）曲线求得模型的局部疲劳寿命,明确铸造缺陷对结构疲劳性能的影响. 研究结果表明:当铸钢节点的不同位置含有相同大小的铸造缺陷时,不同模型的应力极值最大相差11.7%,不同模型的疲劳寿命相差两个数量级;当铸钢节点的同一位置含有不同大小的铸造缺陷时,不同模型的应力极值最大相差1.7%,不同模型的疲劳寿命相差一个数量级;以上两种情况对结构整体和局部的位移分布均没有明显影响;当铸钢节点中铸造缺陷的分布发生变化时,不同模型间应力极值的变化率为8.8%,不同模型的疲劳性能均劣于只包含单个铸造缺陷的模型.      

混杂纤维（玻璃纤维与钢纤维）活性粉末混凝土的力学性能

为了改善活性粉末混凝土的力学性能,在活性粉末混凝土中混合掺加两种纤维,即中等模量的耐碱玻璃纤维和高模量的钢纤维.通过两种纤维掺量的改变,研究二者混杂对活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度力学性能的影响.试验结果表明:两种纤维混杂后能够使活性粉末混凝土的力学性能得到一定程度的提高.     

混杂纤维(玻璃纤维与钢纤维)活性粉末混凝土的力学性能

为了改善活性粉末混凝土的力学性能,在活性粉末混凝土中混合掺加两种纤维,即中等模量的耐碱玻璃纤维和高模量的钢纤维.通过两种纤维掺量的改变,研究二者混杂对活性粉末混凝土抗压强度、抗折强度力学性能的影响.试验结果表明:两种纤维混杂后能够使活性粉末混凝土的力学性能得到一定程度的提高.