含黏结界面混凝土断裂特性研究

为研究板式无砟轨道结构蒸养混凝土(SC)与自密实混凝土(SCC)层间界面的断裂破坏特性,制备不同相对缺口高度的含黏结界面混凝土,并对其进行三点弯曲荷载下的断裂特性试验研究。研究结果表明：含黏结界面混凝土在三点弯曲荷载作用下均沿界面破坏,同时裂纹向强度较低的SCC内部拓展,并导致SCC在SC表面剥离;含黏结界面混凝土的荷载-挠度(P-f)曲线、应力-应变(σ-ε)曲线的演变和发展均经历了4个阶段：预压阶段、线性增长阶段、开裂拓展阶段和失效破坏阶段;相对缺口高度对含黏结界面混凝土的起裂韧度值和失稳韧度值的影响不大;缺口张开速率随相对缺口高度的增加而增加,随着荷载的施加,缺口张开速度依次经历迅速上升阶段、平稳拓展阶段、急剧增加阶段;DIC技术表明,含黏结界面混凝土达到起裂荷载后开始在缺口尖端进行裂纹的积累,达到峰值荷载后缺口尖端裂纹才会发生明显的拓展。     

混凝土劈裂抗拉强度尺寸效应的细观数值研究

为从细观结构上研究混凝土的劈裂抗拉强度及其尺寸效应,采用随机骨料模型模拟混凝土的细观结构,在细观层次上将混凝土看成是由硬化水泥砂浆体、粗骨料颗粒及二者问的黏结带构成的三相非均质复合材料;利用有限元方法数值模拟混凝土试件的细观损伤断裂和劈裂抗拉,并对其劈裂抗拉强度尺寸效应进行了研究.结果表明:骨料与砂浆的界面是混凝土劈拉破坏的薄弱环节,混凝土试件的劈裂抗拉强度存在明显的尺寸效应,所采用的数值模拟计算方法基本可行.     

再生混凝土材料抗压强度尺寸效应试验研究

以废弃的混凝土为原料配制了多组再生粗骨料不同取代率下的立方体和棱柱体再生混凝土试件,对其进行抗压强度尺寸效应试验,得出了再生混凝土抗压强度尺寸效应系数,并对其进行了综合分析.结果表明:在相同条件下再生混凝土抗压强度的尺寸效应具有抗压强度随着试件尺寸增大而减小的基本规律.     

低温对结构钢材断裂韧度JIC影响的试验研究

随着温度的降低,结构铜材的主要断裂韧度指标发生变化、在低温(20,-10,-30,-50,-70或-65℃)条件下,测定了3种主要结构钢材(Q235A,16Mn和15MnVq)4种厚度(12,24,36和48mm)试样的断裂韧度JIC总的趋势为3种结构钢材的断裂韧度JIC随着温度下降或厚度增加而减小,断裂韧度JIC随温度和厚度的变化曲线均呈“S”型,分为上平台、转变区和下平台3部分。在上、下平台区域,断裂韧度JIC的变化比较缓慢;在转变区,断裂韧度JIC急剧下降。在某些情况下,上平台区域会出现断裂韧度JIC随温度降低或厚度增加而提高的现象。     

混凝土桥梁横隔板断裂的加固

在既有线桥梁上，发生在并置的两片梁之间的横隔板的断裂是屡见不鲜的病害。文章总结实践经验，介绍“拉杆加固”和“夹板加固”两种加固方案。     

地铁深基坑三维有限元模型尺寸效应分析

针对广州地铁燕塘站深基坑工程,建立了三维有限元模型,对施工过程进行了三维仿真模拟,分析了不同的模型平面尺寸及计算深度对深基坑变形产生的尺寸效应,提出了确定有限元模型合理尺寸的方法。结果表明:当深基坑模型宽度达到或超过3.5倍深基坑开挖深度、地下连续墙底土层厚度达到或超过1倍地下连续墙深度时,基本可消除模型的尺寸效应影响。     

开挖尺寸效应对基坑稳定性的影响分析

国内规范最主要的基坑抗隆起稳定性计算方法为圆弧滑动法,其假定滑动圆弧的圆心位于最下道支撑与围护墙的交点,但未考虑基坑开挖的尺寸效应,导致窄基坑设计偏于保守。为综合分析各种基坑抗隆起稳定性计算方法的差异性,研制基坑稳定性分析软件,并利用有限元强度折减法对各种计算方法进行对比分析。结果表明:基坑开挖尺寸对基坑抗隆起具有一定影响,相同条件下,开挖尺寸越小,其抗隆起安全系数越大,影响也更为显著,规范设计就越偏于保守;当增大开挖尺寸时,其对抗隆起安全系数的影响逐渐减小。     

纤维束强度理论与土体抗剪强度的尺寸效应研究

从结构破坏的尺寸效应人手，利用纤维束强度理论，得到了材料的宏观统计力学效应。并以土力学强度试验中广泛应用的小尺寸、中尺寸和原位大尺寸抗剪强度试验为基础，对某土体强度进行了统计分析和蒙特卡洛模拟，统计结果揭示了土体强度的统计尺寸效应。研究认为，岩土体不同尺寸试样试验具有不同的强度值，按纤维束强度理论解释较为吻合；当试件尺寸大于中尺寸后，强度参数趋于稳定，其试样的强度代表性更好。     

钢管混凝土轨枕凹槽尺寸优化设计研究

钢管混凝土轨枕(CFT轨枕)的凹槽尺寸和位置设计需通过计算分析确定最优范围,从而进一步提高道床与轨枕块的结合性能.为研究钢管混凝土轨枕凹槽尺寸和位置变化对轨枕块和道床板受力性能的影响,建立钢管混凝土轨枕无砟轨道的三维有限元模型,分析在列车荷载和温度荷载同时作用下凹槽的长度、宽度、深度以及凹槽端部与轨枕端部距离、凹槽底面与轨枕底面距离取不同值时轨枕块和道床板受力性能的变化规律,同时确定合理的取值范围.研究结果表明:1)轨枕凹槽尺寸和位置的不同会对轨枕块和道床板的受力性能产生影响;2)当长度取值范围为300～340 mm,宽度为55～65 mm,深度为20～25 mm,端部距离为143～163 mm,底部距离为40～50 mm时,轨枕块和道床板应力值较小,受力最优.     

水泥稳定碎石基层断裂性能的试验研究

通过42个尺寸为100 mm×100mm×515 mm的水泥稳定碎石基层三点弯曲试件断裂试验,探讨了试件养护龄期和水泥掺量对水泥稳定碎石断裂韧度(KIC)和断裂能(GF)的影响,并推荐出评价水泥稳定碎石断裂韧性合适的指标是断裂能.     

箱涵刚域效应研究

箱涵刚域效应是指结构在节点处,由于构件相交而存在的性质特殊的区域,该区域的相对抗弯刚度趋近无限大,呈现出不可变形的特性,从而对结构受力和变形产生影响的现象。为研究刚域效应对箱涵结构的影响,对箱涵进行受力和变形的特性分析,确定刚域及其判定方法。以箱涵的基本参数和加腋特征参数为变量,分析箱涵结构刚域效应的规律。并对比分析考虑刚域效应后结构变形和内力结果,经分析确定出顶板和侧墙的刚域范围与结构尺寸之间的比例关系,以及加腋构造的最优坡度。考虑刚域效应后的变形和内力值较小,可以减小钢筋用量,降低工程造价。     

高强混凝土的抗压韧度及其改善措施

提出用抗压韧度作为评定高强混凝土的韧性指标，并通过试验研究了骨科，水泥，混合材，外加剂等对混凝土抗压韧度的影响，指出配制高韧性混凝土的有效的途径。     

孔洞尺寸效应对岩石单轴压缩力学强度及破坏特征影响试验研究

为了研究孔洞尺寸效应对岩石力学强度的影响,利用岩石伺服压力机对含不同孔洞直径的岩石进行单轴压缩,并通过高速摄像机记录其破坏特征及裂纹扩展过程,从裂纹扩展角度阐述强度弱化机理。研究表明:(1)随着孔洞直径的增大,其抗压强度随之而减小,但降低速率逐渐减小;(2)起裂裂纹类型控制脱落面积,进而影响岩石宏观力学强度;(3)孔洞直径为6 mm、8 mm试样起裂裂纹为反向拉伸裂纹,反向拉伸裂纹扩展很短;孔洞直径为10 mm、12 mm试样起裂裂纹为正向拉伸裂纹,最终贯穿试验边界的均为正向拉伸裂纹。     

活塞环套装开口尺寸的探讨

1问题的提出 活塞环在向活塞上套装时,需要通过最大的圆是活塞环外径,环体承受扩张力,开口在短时间内张大,张大的开口尺寸S0′大于自由状态下开口尺寸S0.由于环体发生扩张变形,环体内必然产生套装应力.每一种活塞环的套装应力均需校核,目前采用的套装应力校核公式如下:     

预应力混凝土箱梁日照温差效应分析

预应力混凝土箱梁在日照作用下引起温度变化,形成较大的温度梯度。我国现有桥梁规范中的温度梯度模式只是笼统地考虑地域、时间和桥梁具体形式的影响。分析研究太阳辐射对预应力混凝土箱梁温度场的影响,提出具体到某个桥梁的温度场计算方法和基于ANSYS软件的日照温差下的温度应力与变形计算方法。通过实例验证,得出预应力混凝土箱梁的日照温差效应采用ANSYS软件分析速度较快、结果准确等结论。