CFRP加固损伤钢板的拉伸及疲劳性能研究

文章基于Dugdale模型理论提出CFRP加固含裂纹钢板加固量的计算方法。通过虚拟裂纹闭合法建立模型来模拟塑性钢板的破坏过程,并完成相关试验,验证了CFRP加固含裂纹钢板有效粘贴长度、有效粘贴宽度取值的有效性。同时利用Paris公式预估疲劳寿命,并结合相关试验数据,探究了CFRP加固对含裂纹钢板疲劳寿命的提高作用。研究表明,有效粘贴长度、有效粘贴宽度的理论取值有效;通过CFRP双侧加固竖裂纹、斜裂纹钢板构件可分别使其疲劳寿命得到显著提高。     

钢桥面板纵肋与横隔板焊接细节疲劳开裂的加固研究

为研究钢桥面板疲劳开裂部位栓接角钢的加固方法,采用足尺模型试验对纵肋与横隔板焊接细节疲劳裂纹的加固效果进行研究,采用ANSYS建立了含有疲劳裂纹的有限元模型,并基于断裂力学理论对比研究疲劳裂纹不同长度条件下的加固效果. 研究结果表明:纵肋与横隔板焊接细节的疲劳裂纹起裂于焊趾并沿纵肋腹板扩展,采用栓接角钢加固后可以使开裂部位关键测点的主拉应力和裂尖各测点的应变分别降低56%和80%,能够有效抑制疲劳裂纹的扩展;栓接角钢加固后裂尖的应力强度因子幅值最少降低80%,裂纹扩展速率显著降低;对贯穿纵肋腹板前不同长度的疲劳裂纹进行加固,裂尖应力强度因子幅值均降低60%～90%,但随着疲劳裂纹长度的增加,栓接角钢的加固方法对裂纹扩展的抑制效果不断降低,加固时机的合理选取是影响加固效果的关键因素之一.      

基于断裂力学原理的水泥砼路面破坏过程分析及路面设计新构想

第一次结合砼面层的凝结过程,从断裂力学角度对水泥砼面层与基层接触界面的破坏过程进行了分析,分析表明：面层与基层的界面并非为路面理论模型所理想化的光滑接触面,面层与基层之间实际存在一过渡层,过渡层的破坏,是导致水泥砼路面在低应力水平下破坏的根本原因。基于对砼路面破坏过程的这种认识,笔者提出了一种全新的路面结构及施工方法。     

混凝土动态力学性能蒙特卡洛法模拟计算研究

采用蒙特卡洛方法建立随机骨料模型,应用断裂力学原理建立材料破损有限单元刚度矩阵,编制非线形动态力学方程求解程序,在细观结构层次上进行混凝土动态力学性能模拟计算,得到了混凝土试块中裂缝产生、开展,直至混凝土试块破坏的全部形态和过程,能较好地与实验结果相吻合,证明了本方法可以成为有效研究混凝土材料动态力学性能的新途径、新手段。     

沥青路面结构强度理论概述

强度理论是材料和结构设计的依据和准则,它的发展会对材料和结构的分析及设计产生新的思路和方法。我们试图对不同强度理论进行概述,简要总结不同强度理论的方法和步骤,着重于不同强度理论在沥青路面结构中的应用情况,并指出不同强度理论缺陷及其发展历程。就沥青路面结构层状结构的特点,提出沥青路面结构界面(层)研究的思路。     

青藏线路基纵向裂纹形成和扩展的机理

在多年冻土地区,尤其是高含冰量的多年冻土区,阴阳坡的出现给路基的稳定性带来了极大的危害.路基两侧往往出现了大量的纵长宽大裂缝,部分裂缝甚至贯穿路基.本文通过对路基现场温度进行监测分析,得出路基纵向裂纹形成的原因是路基下的冻土融沉引起路基应力场重新分布;借助断裂力学定性的分析了裂纹在路基内部的扩展趋势,定性分析的结果与现场的路基剖面图是一致的,最后就裂纹今后的扩展的趋势和有可能的危害进行初步预测.     

基于断裂力学的大体积混凝土施工阶段裂纹研究

从断裂力学的角度分析了大体积混凝土施工阶段微裂纹的发展规律,提出大体积混凝土保温措施可有效抑制初期微裂纹生成,从而为提高大体积混凝土结构施工期质量并减少结构内部初始微裂纹提供了理论基础。研究结果表明施工期减小大体积混凝土内外温差是进一步限制裂纹生成的关键。     

半刚性基层裂缝稳定性相关因素研究

利用线弹性断裂力学理论和有限元法计算裂纹尖端应力强度因子。并且通过线性回归分析，建立相关因素与对应裂纹尖端应力强度因子的数学模型，指出随着裂纹长度的增加、面层厚度的增大、基层模量的增长，应力强度因子是增大的，随着面层模量的增加，应力强度因子是降低的。提出适当增加面层厚度以及适当降低基层模量，是延长路面使用寿命行之有效的措施。     

设置隔离层的水泥混凝土路面技术研究

在传统水泥混凝土路面设计理论的基础上,引入断裂力学原理和方法,基于水泥混凝土路面"过渡层"的全新概念,分析水泥混凝土路面破坏过程,提出了设置隔离层的水泥混凝土路面新结构的设计理论,以达到提高路面实际承载力、延长路面实际使用寿命的目的.