拉应力作用下早龄期混凝土相对湿度响应试验研究

为系统研究早龄期混凝土内部相对湿度对不同水平拉应力的响应规律,设计恒定轴拉下混凝土内部相对湿度测试方法,试验研究了不同拉应力下的相对湿度响应规律,并基于试验结果和理论分析,给出早龄期混凝土单面干燥条件下相对湿度与拉应力的线性模型.研究结果表明:拉应力施加会造成混凝土内部相对湿度瞬时下降,当拉应力从0.8 MPa增加到3.2 MPa时,混凝土深度分别为50、75、100 mm处的相对湿度变化值从0.5%、0.4%和0.3%增加到0.8%、0.7%和0.6%;随着拉应力逐渐增大,相对湿度下降值逐渐增大;在相同拉应力下,距离混凝土暴露面近的相对湿度对拉应力的响应更为显著;拉应力持荷状态下相对湿度会逐渐恢复,恢复时间约2.5 h,在压应力持荷状态下也出现了类似现象,恢复时间约20.0 h,拉应力持荷状态下相对湿度恢复时间更短.

生理性拉应力通过Nell-1/Ihh信号通路对ATDC5软骨细胞分化的调控作用

目的:探讨生理性拉应力对软骨细胞分化的调控作用,并阐明其相关信号通路机制。方法:体外培养软骨ATDC5细胞,应用四点弯曲细胞力学加载仪对其施加生理性拉应力,首先分为对照组和拉应力组(2 000μstrain/2 h组),另分为不同力值(1 000、2 000和3 000μstrain)加力时间为2 h和力值为2 000μstrain不同加力时间(1、2和4 h)组,同时设未加力的细胞为对照组,采用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)法检测各组细胞中Ⅱ型胶原(Col-Ⅱ)、Ⅹ型胶原(Col-Ⅹ)、聚集蛋白聚糖(Aggrecan)、性别决定区Y框蛋白9 (SOX9)、血管内皮生长因子(VEGF)、增殖细胞核抗原(PCNA)、Nel样1型分子(Nell-1)、Runt相关转录因子2 (Runx2)、印度刺猬因子(Ihh)、补缀同源物1 (Ptch-1)、GLI家族锌指蛋白1 (Gli-1)和刺猬因子相互作用蛋白1 (Hhip-1) mRNA表达水平,采用Western blotting法检测各组细胞中Nell-1、Runx2和Ihh蛋白表达水平。ATDC5细胞分为对照组、环巴胺组、拉应力组和环巴胺+拉应力组,采用RT-qPCR法检测各组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平,采用Western blotting法检测各组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平。结果:与对照组比较,2 000μstrain/2 h组细胞中Col-Ⅱ、 Col-Ⅹ、 Aggrecan、 SOX9、VEGF和PCNA mRNA表达水平均明显升高(P<0.01)。在对细胞施加2 000μstrain不同加力时间(1、2和4 h)或不同力值(1 000、2 000和3 000μstrain) 2 h的拉应力后,与对照组比较,随时间的延长或力值的增加其他各组细胞中Runx2 mRNA表达水平逐渐升高(P<0.01),Nell-1、Ihh、 Ptch-1、 Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平逐渐升高(P<0.01),且在2 000μstrain/2 h时达到最高,随后出现回落但仍明显高于对照组(P<0.01)。Western blotting检测,各组细胞中Nell-1、Runx2和Ihh蛋白表达水平与mRNA表达水平变化趋势一致。环巴胺预处理后,与对照组比较,环巴胺组细胞中Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平均明显降低(P<0.01),拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与环巴胺组比较,环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1、Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显升高(P<0.01);与拉应力组比较,环巴胺+拉应力组细胞中Ihh、Ptch-1、Gli-1和Hhip-1 mRNA表达水平明显降低(P<0.01)。与对照组比较,环巴胺组细胞中Ihh蛋白表达水平明显降低(P<0.01),Nell-1蛋白表达水平差异无统计学意义(P>0.05),拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与环巴胺组比较,拉应力组和环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平明显升高(P<0.01);与拉应力组比较,环巴胺+拉应力组细胞中Nell-1和Ihh蛋白表达水平差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:在生理性拉应力刺激下,Nell-1可在上游激活Ihh信号通路,进而调控ATDC5软骨细胞的分化。

基于提离模型的基础隔震结构支座拉应力研究

在隔震结构设计中橡胶支座的拉应力问题至关重要.为研究隔震支座在出现拉应力后的受力状态,提出了一种支座提离行为假定,将提离状态概括为一种受力平衡的减支座体系,实现提离状态的简便解法.类比偏压构件提出适于衡量倾覆效应大小的荷载等效偏心率概念,采用转换系数统一表达各荷载组合,从而得到较简明的表达式.推导了各受力阶段的等效偏心率、支座内力和应力、整体转角的解析式,提出支座临界平均面压要求,计算了有关的高宽比限值.结果表明,支座拉应力主要受水平地震作用、高宽比、支座性能及布置形式的影响;在8度(0.2g)、8度(0.3g)、9度(0.4g)地区,允许支座出现拉应力时等效偏心率限值分别为0.24、0.22、0.20,相应的高宽比限值分别为4.5、3.5、2.5.

残余拉应力的温度依赖性及其对裂纹扩展行为的影响

为研究以高膨胀系数的陶瓷为涂层,低膨胀系数的陶瓷为基体的预应力陶瓷的高温力学性能,本工作以氧化锆为涂层,氧化铝为基体,制得表层为拉应力的“三明治”结构ZrO_(2)-Al_(2)O_(3)(简称ZcAs)预应力陶瓷。同时选用基体与涂层截面比值相近的Al_(2)O_(3)-ZrO_(2)(简称AcZs)预应力陶瓷、纯ZrO_(2)和纯Al_(2)O_(3)陶瓷为参照样。结合不同温度下的弯曲强度测试结果及维氏压痕结果,阐明预应力的存在形式及其对裂纹扩展行为的影响,并研究预应力的温度依赖性。结果表明:ZcAs预应力陶瓷的表层受拉应力,基体受压应力;而AcZs预应力陶瓷的表层受压应力,基体受拉应力。由于拉应力能够促进裂纹扩展,而压应力能够抑制裂纹扩展,因此室温下,ZcAs的强度比纯Al_(2)O_(3)陶瓷降低13.2%,而AcZs的强度比纯ZrO_(2)陶瓷提高25.0%。此外,无论表层是拉应力还是压应力,都随着温度升高而降低,这主要归因于高温导致的预应力松弛。

基于ECPT的拉应力对铁磁材料缺陷量化影响的仿真分析

针对铁磁性承压设备脉冲涡流热成像(ECPT)缺陷检测过程中,拉应力对铁磁材料磁导率的影响被忽略而引起的缺陷量化精度不高的问题,结合力磁耦合关系、电磁感应定律、焦耳定律仿真探究弹性拉应力对ECPT量化不同方向、不同深度缺陷的影响。结果表明,不同方向缺陷的最大磁导率随着弹性拉应力的增加而增加,同一应力作用下,缺陷处的最大磁导率随着横向缺陷深度的增加而增加,但最大磁导率对竖直缺陷深度的变化不敏感;在ECPT缺陷量化过程中,基于温差特征的横向缺陷的深度量化曲线的斜率随应力的增加而增加,且横向缺陷深度量化拟合曲线的标准差低于0.3℃,可决系数达95%,拟合效果好;基于温差特征的竖直缺陷深度量化曲线受应力的影响较小。

体外预应力锚固横梁拉应力域法配筋

针对体外预应力混凝土桥端锚固横梁内侧承受较大拉应力且传统配筋方法有所欠缺的现状,提出一种新方法——"拉应力域法"配筋:对于承受主拉、压应力,存在有规律的二维"拉应力域"实体结构,可连续划分二维"拉应力域切片",通过对各切片网格配筋的方式以承担混凝土拉应力的正交分量,并以"拉应力域深度"控制网格的纵向布置区域.以某体外预应力端锚固横梁为例,建立有限元模型,并考虑锚固端横、竖向预应力的影响.应用拉应力域法配筋的分析结果表明,锚固端横、竖向预应力对于配筋量有较大影响,原设计竖向钢筋过多,横向钢筋分布不尽合理,而拉应力域法可根据实际应力分布来配筋,结果更准确.

机轮荷载作用下道面各点最大拉应力计算方法

当前的道面设计方法,仅考虑了最不利荷载点位,即纵缝中点的受力情况,由于交通量平面分布的影响,某一截面的交通量最大值可能不在最不利荷载点位处,可能作用板中部的某个位置,计算得到的累积损伤不是实际损失值,一定程度上扩大了损伤结果。为了计算道面各点的累积损伤,需要计算机轮荷载作用于道面各点的最大拉应力。本文基于Winkler地基模型,分别建立了双层九块板和单层九块板有限元模型,在兼顾计算效率和精度的基础上,选用弹性地基单层九块板道面有限元模型与MATLAB联合仿真实现道面各点最大板底拉应力的快速计算。

基于理论及有限元模型的封底混凝土最大拉应力研究

基于某跨河大桥深水承台施工案例,论述了封底混凝土最大拉应力计算原理及计算方法,重点阐明了基于ANSYS有限元模型及平截面假定的有限元计算方法。对比分析理论及有限元模型的封底混凝土最大拉应力计算结果,明确了计算封底混凝土厚度时考虑桩基约束的必要性和合理性,工程计算宜采用桩基约束以固结形式施加的有限元方法,为类似工程计算提供参考。

沥青路面土基模量对层底弯拉应力指标的影响

在路面结构设计的过程中,要综合考虑土基的承载能力情况和路面结构层模量、厚度等因素。而土基回弹模量是反映土基承载能力性能的重要指标,它的确定受影响因素较多。从层间连续和层间滑动接触两个角度建立模型,计算分析了沥青路面土基回弹模量对路面结构层层底弯拉应力的影响。得出:(1)路面面层层底应力受面层模量影响较大,土基回弹模量增加会导致基层层底拉应力逐渐减小,土基回弹模量值较小时,影响更为显著;(2)面层和基层厚度变化对基层层底应力状态的影响程度逐渐减小,且路面结构层较薄时,影响更加突出。

不同加载频率拉应力对髁突软骨细胞增殖分化的影响

目的：探讨不同加载频率的拉应力对髁突软骨细胞增殖、分化的影响。方法：体外分离2周龄新西兰兔髁突软骨细胞,对细胞施加2h/d,为期3d的不同频率（0Hz、0.1Hz、0.5Hz、1Hz）的拉应力。采用CCK8检测细胞增殖水平,实时荧光定量RT-PCR检测Sox9、Runx2、VEGF的表达。结果：细胞增殖水平在静止性（0Hz）组显著高于周期性加力（0.1~1Hz）组和对照组;Sox9、Runx2、VEGF表达在0.5Hz组和1Hz组显著高于静止性（0Hz）组和对照组。结论：不同加载频率拉应力对髁突软骨细胞增殖分化有差异性影响。

温度-拉应力共同作用下砂岩破坏的断口形貌

通过扫描电镜研究温度–拉应力共同作用下砂岩破坏的断口形貌。通过研究不同温度影响后的解理断口、准解理断口、疲劳断口、非主断裂面的二次裂纹和碎裂断口、局部延性断口、沿晶断口及一些奇特的断裂花样,证实温度对砂岩断裂的微观机制产生了影响,随着温度的升高,砂岩的断裂机制由以局部脆性断裂机制为主向局部脆性和延性耦合断裂机制转变。低温下的断口较为光滑平坦,高温下的断口较为粗糙,表明发生过塑性变形,并且高温断口形貌更为多样和更为复杂,这主要是受到高温影响后,岩石内部矿物颗粒、晶体和原子热运动加剧,当岩石受到外部载荷作用时断裂就有可能出现在更大范围的位置。通过一些简单的断裂机制示意图对部分断口形貌进行解释,并报道了一些特殊的岩石断口形貌。综合认为金属断口学研究中所发现的微观断口形貌特征几乎都可以从岩石断口形貌中找到,但由于岩石是多晶体地质材料,高温影响下岩石的断口形貌还将更为多样和更为复杂。

拉应力对7075铝合金的剥蚀及其电化学阻抗谱的影响

研究了拉应力对双级过时效 (12 1℃ /35h +16 0 /2 0h ) 70 75铝合金剥蚀的影响及合金在EXCO溶液中的电化学阻抗谱 .研究表明 ,拉应力可显著地促进铝合金剥蚀的发生及发展 .浸泡初期 ,合金电化学阻抗谱由一个高-中频容抗弧及一个中 -低频感抗弧组成 .合金一旦发生剥蚀 ,电化学阻抗谱上即出现一个高 -中频容抗弧及一个中 -低频容抗弧 .

牙体中拉应力的产生及其危害性

通过力学的理论分析,证明了无论在结构完整还是有窝洞预备的牙体中,拉、压应力均会产生。实验测定证实牙本质的抗压强度较高,咀嚼不可能产生超过其耐受极限的压应力;而牙本质的抗拉强度仅有其抗压强度的1/4～1/6。在结构完整的牙体中,功能状态下产生的拉应力很小;但窝洞预备后,如果牙壁薄弱到一定程度,功能状态下也能产生超过牙本质耐受极限的拉应力而导致牙折。

氢对黄铜脱锌层引起拉应力的影响

黄铜表面在氨水中腐蚀或应力腐蚀时形成脱锌层 ,由此产生一个附加拉应力。实验结果表明 ,脱锌层拉应力σp 随黄铜试样中氢含量w(H)的升高而线性升高 ,即σp/MPa =13.2 +5 .2× 10 -6w(H)。黄铜中的氢含量达到 3× 10 -6时 ,可使黄铜在氨水中的应力腐蚀敏感性升高 10 %。氢促进黄铜应力腐蚀的原因是氢含量的增大会引起脱锌层拉应力的增大。

高强钢中氢致附加拉应力的定量研究

将40CrMoTi钢拉伸试样空拉至塑性变形大于1％后卸载,充氢至饱和后再空拉,其屈服应力小于卸载前的流变应力,其差值就是固溶氢引起的附加拉应力,它协助外应力促进塑性变形.将不同强度级别（σys=900-1400MPa）的40CrMoTi钢在pH值为4的NaCl溶液中浸泡或电解充氢,以研究氢致附加拉应力与氢浓度及材料强度的依赖关系结果表明,浸泡后,氢致附加拉应力随强度升高而线性升高,即σad=0.14σys-106.6氢致附加拉应力随氢浓度的对数而线性升高,即σad=-55.5十63.6lnC0（σys=900 MPa）,σad=-23.5+64.2ln C0（σys=1050 MPa）.综合为:σad=260+0.226σys+63.9ln C0.

拉应力对2205双相不锈钢临界点蚀温度和点蚀行为的影响

采用外加恒电位方法研究拉应力对2205双相不锈钢临界点蚀温度(CPT)的影响,结合动电位极化、恒电位极化及电化学阻抗谱(EIS)等方法分析了不同应力典型温度下的电化学腐蚀特征。结果表明,尽管拉应力降低了2205双相不锈钢的CPT,但在140 MPa应力下即便在85℃时也没有发生点蚀。电化学分析表明,在CPT以下应力降低2205双相不锈钢击破电位(E_b),恒电位极化时试样表面仍处于钝化状态;在CPT以上会发生稳态点蚀。随温度升高,E_b明显降低。140 MPa应力下试样未发生点蚀的原因可能是,试样表面的微裂纹受应力作用,在极化过程中发生裂尖区裂纹扩展和再次钝化,腐蚀特征并不能表征其耐蚀性。

确定混凝土受拉应力—应变全曲线的一种新型试验方法

针对目前混凝土受拉应力—应变全曲线下降段获取方法不足的问题,从试件构制改进出发,提出了阻断钢筋的概念及一种新的试验方法,并通过试验获得了混凝土受拉应力应变全曲线,验证了该方法的可行性。

拉应力条件下油气井套管腐蚀机理研究

结合断裂力学理论，通过慢应变拉伸等系列实验，探讨了拉应力加速油气井套管腐蚀的机理，认为腐蚀和碰伤会加快套管裂纹的孕育，断裂韧性和断裂强度因子的变化对裂纹的扩展起加速作用。慢应变拉伸实验结果表明，拉应力作用下，钢材在强腐蚀性地层水中的力学性能比空气中明显下降，而添加缓蚀剂后，力学性能得到改善；断口电镜扫描显示在地层水中断口的裂纹增多，同时断裂敏感参数也说明钢材在地层水中出现了应力腐蚀断裂特征；试样失重实验结果证明应力腐蚀速率比无拉应力时高出13.6％～24％，添加缓蚀剂可使应力腐蚀速率显著降低；能谱分析表明缓蚀剂通过迅速成膜减缓腐蚀对裂纹的扩展作用，较大幅度减缓了钢材的应力腐蚀速率，同时可以使钢材的力学性能的受损幅度降低。

钢纤维自应力混凝土受拉应力-应变全曲线试验研究

通过直接拉伸试验研究了不同自应力等级下的钢纤维自应力混凝土的受拉应力-应变全曲线特征.从方便计算的角度上建议上升段采用比例方程表示,下降段简化为以拐点分界的两部分直线.钢纤维自应力混凝土抗拉强度为混凝土基体的抗拉强度与自应力值之和;曲线下降段拐点的应变定义为500×10-6,并提出拐点应力计算公式.这种在试验基础上的简化,方便了钢纤维自应力混凝土结构的应力和应变分析.

重力坝坝踵主拉应力区分布规律的探讨

本文应用有限元方法 ,计算了多种情况下的重力坝的应力 .以坝踵主拉应力区相对宽度为变量 ,探讨了重力坝坝踵主拉应力区的范围和应力分布规律 .