土结构强度模型研究

长期以来,很多学者在土的强度问题方面做了大量的研究工作,也取得了不少成果。但土的结构性对强度的影响一直是这一问题的难点。以土的颗粒连接为基本点,建立了土结构强度模型,并对其进行分析,发现土体的强度直接与颗粒之间的连接强度和连接的分布形态有关。将统计域上形成的应力强度曲线族,当作宏观分析的土体性能的代表点考察时,可以自然地得到多个曲面构成的屈服面。通过对简化的土结构形态例子的分析,当各方向的连接为均匀分布时,可以得到各向同性的应力强度模型。分析表明,当考虑到统计域的空间特性时,宏观应力在统计域上不同的局部坐标位置,会出现应力梯度对强度产生影响的现象,这是过去的经典理论中所无法解释的。由此可知,土体结构强度模型是一种分析具有结构性土体的新的、有效的方法。

分形结构土体强度研究

分形结构是土体中普遍存在的一种现象,通过对分形结构连接部位所占据的影响域(Voronoi域)的分析,将颗粒连接承载能力换算为影响域上的应力强度,由此获得了一些有益的结果。土体颗粒系统结构分维值的大小对土体强度有着明显的影响;基本结构单元的颗粒数越多,形成的环的长度越长,占据的空间就越大,从力学上讲就越不稳定,因此,其强度越低;土体中分形结构的级数实际上决定了土体中最大孔隙的尺寸,分形结构的级数越多,其相应的最大孔隙越大,等效应力强度会越低;发现偶应力强度与基本结构单元的面积(二维)成反比,即基本结构体越大,偶应力强度就越小,由此可推论出:在其他条件相同的情况下,颗粒越大,偶应力强度就会越低。

营房设施设备综合配套水平评价研究

通过对营区水源、电源、热源设施，供水、供电、供暖管网和营房中供水、用水、供电、用电、供暖等设备的配套数量、质量、类型等的评定，确定出各类设施的等级，在此基础上对营区或住用单位的营房设施设备综合配套水平作出综合性的评价。文中提出的评定方法、评定标准和设施设备的综合评定等级，可作为进行营区设施设备综合配套改造投资的依据。

用能量法分析变截面梁的稳定极限承载力

本文提出了用直接能量变分方法对变截面钢梁在弹塑性阶段的稳定极限问题进行分析的方法；并根据这一方法编制了分析变截面工型梁的计算程序，进行了相应的实验研究，以验证理论分析结果，实验结果肯定了理论分析的结论．实验和理论分析都表明，在长细比λ接近于１的附近，变截面工型梁与跨中相同高度的等截面工型梁相比，其稳定极限承载力有较大提高，特别是在变截面梁的端部高度较小时，提高比较明显．根据理论分析结果，本文提出了供设计使用的简化公式。

冻土材料宏-微观结构性模型研究

冻土是高原交通工程不可回避的问题,冻土研究不仅涉及土体结构,还涉及温度和含水量对土体的影响,目前,冻土问题理论研究进展比较缓慢,是岩土领域研究的热点和难点.根据材料集合状态理论的思想和方法,建立了冻土材料的宏-微观模型.在宏观上建立了以冻土材料结构强度、刚度、塑性应变及孔隙比、饱和度、温度为参量的冻土材料结构状态集合函数的控制方程;在微观上建立了以土颗粒、冰、水为结构要素而形成的微结构元集合.通过以冻土材料的强度、刚度和结构应变为宏观约束条件,找到所有可能的微结构状态及其分布,以此为基础,建立冻土材料宏观参量与材料微观特征参数之间的关系.在一定的简化条件下,得到了冻土材料的状态集合函数的解析表达式,并由此形成冻土材料的强度准则、流动法则和应力-应变关系.

弹塑性材料全状态函数特征研究

弹塑性材料是经典弹塑性理论所研究的一种典型材料,应用材料结构全状态函数理论研究这一对象,对于验证理论方法的正确性和适用性具有重要理论意义。采用材料结构全状态函数的理论方法,获得了理想弹塑性材料全状态函数的控制偏微分方程组、状态路径方程和本构关系,以及三组特定状态下的解析解:平面形式、圆柱和球面形式的解。发现理想弹塑性材料全状态函数在形式上与经典弹塑性理论的强度理论形式完全一致,所得到的路径方程与流动法则相似,本构关系也与经典弹塑性理论形式相同。至此,证明了材料结构全状态函数理论应用于理想弹塑性材料,可得到与经典弹塑性理论完全相同的结论和结果。更重要的是材料结构全状态函数的概念、理论及方法,将经典弹塑性理论中的强度理论、流动法则和本构关系完全统一在一个理论框架之下,使其具有了统一的理论基础。

基于SCADA监控系统的风机叶片覆冰情况分析

我国风电场多分布于高山、丘陵地区,海拔较高,特别是在冬季容易产生叶片覆冰现象,严重影响风机的正常运行。本文以叶片覆冰为研究对象,以SCADA风电场远程监控系统为基础,通过监控信息判断叶片覆冰情况,对风机叶片覆冰的危害进行了全方位的分析,并提出具体的解决方案,从而提高风机的使用寿命,保证风电场安全稳定运行。

硫铝酸盐水泥基快硬混凝土改性试验研究

通过添加复合掺合料和聚丙烯纤维对硫铝酸盐水泥基快硬混凝土进行改性,研究了复合掺合料、聚丙烯纤维对快硬混凝土力学性能的影响。结果表明:复合掺合料掺量为10%、聚丙烯纤维掺量为0.2%为最优改性方案,试件的4 h抗压、抗折强度较基准混凝土分别提高4.4%和12.2%,28 d抗折强度提高19.2%。

钢纤维类型对混凝土动态力学性能影响试验研究

利用SHPB试验系统对4种不同类型钢纤维混凝土进行了动态力学性能测试,探讨了钢纤维类型和各正交因素对钢纤维混凝土动态抗压强度的影响,并进行了最优化分析。结果表明,波纹形钢纤维更适合在低、中应变率的冲击压缩情况下使用;弓形、压棱形钢纤维的增强效果在高应变率时更为显著;平直形钢纤维的增强效果随应变率提高而减弱。4种钢纤维中,弓形钢纤维对混凝土破坏形态的改善效果最好。

颗粒链结构形态土体强度模型研究

具有结构性的土体强度问题一直是岩土领域研究的重要问题。岩土的结构非常复杂,其中颗粒相互连接构成颗粒链状态是重要结构形态之一。该文通过建立的土体结构的颗粒链模型,对一般类型的颗粒链和摩擦型类型颗粒链的形成条件进行了分析,得到了摩擦型颗粒链形成稳定链的条件。并以此为基础,试图建立了基于颗粒稳定链的土体强度理论。分析发现摩擦型颗粒材料中颗粒形成稳定链的条件,既和颗粒构成的组构关系有关,也和颗粒的形态有关;颗粒链的强度会影响到土体的宏观强度;土体中颗粒稳定链的长度、密度和方向分布等因素是影响土体强度的重要因素,并且这些因素是反映和描述土体结构性的重要参数。基于颗粒稳定链的土体强度理论,从某一方面揭示了摩擦型颗粒材料承担荷载的本质。

随机均匀长颗粒链结构土体强度模型研究

土体的强度问题要远远复杂于金属材料,是目前的一个难点和热点问题。从已有的文献看,学者们提出了很多的强度理论模型,但这些模型大多建立在假设和实验的基础上,其更深层次的理论研究还比较欠缺。该文通过对随机均匀网状颗粒链结构土体模型分析,从理论上得到了类似于剑桥强度模型的帽子模型,且通过不同的假定,可以导出在?平面上的不同强度曲线(曲面)。得出结论:最保守情况下的强度曲线(曲面)是?平面上正六边形,在纵向为二次曲线型的帽子模型。另外发现,当颗粒链受到破坏,链长度越来越短时,强度曲面的顶点向无限远处移动,形成接近开口的强度曲面形式,也就是从剑桥帽子模型过渡到锥形的莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)模型。也就是说,长颗粒链模型将剑桥模型和莫尔-库仑(Mohr-Coulomb)模型联系和统一了起来。

正交等元胞土体结构临界刚度模型

结构性问题是土力学中的一个难点问题,对于静态的土体结构分析,在一些文献中进行过一些初步讨论,但对于岩土这样由大量颗粒组成的材料,其结构形态的多样性、复杂性是学者们都认识到的。各种不同结构形态的岩土土体的特性,到目前为止,在认识上仍然是处于一种比较模糊的状态。为了进一步了解和掌握岩土的结构形态对其特性的影响,该文通过建立的正交等元胞结构模型,来分析该结构形态下,土体的临界刚度特性,特别是当土体中存在各种不同形态的孔洞时,土体的一些重要性能参数的变化规律。通过正交等元胞模型的分析发现,岩土材料结构性能主要受孔隙率、孔的分布、孔的形态和方向性的影响,主要表现有:孔的面积(体积)越大,对结构的性能影响也越大;孔的分布的影响主要表现,当孔隙率一定时,孔越分散,也就是数量越多,孔表面积越大,对结构性能(刚度)的影响也越大。

材料结构状态集合分析理论

材料的结构性具有普遍性,材料的结构性研究是目前这一领域的研究难点和重点问题。材料结构状态集合分析理论是研究材料结构性问题的一种新的方法。材料结构状态集合分析理论是以材料结构的状态集合为研究对象,以材料的微结构元集合为基础,通过对材料微结构元配分函数的分析,建立起材料宏观层面上的材料结构状态集合函数方程,得到材料的整体宏观性能描述方法。根据对材料结构的宏观强度、材料结构的刚度和材料几何状态的变化,建立了材料结构状态集合函数的控制方程;通过材料微结构元集合的分布状态分析,建立了材料不同结构状态下的微结构元的配分函数方程;在对微结构元组构关系分析的基础上,建立了微结构元的具体分析方法和宏观参数之间的关系;讨论了材料结构状态集合分析理论下的若干理论问题及今后需要做的工作。

无损检测技术在防护工程中的应用

由于无损检测技术具有高效、方便等优越性，它在防护工程中的应用越来越广泛和深入。本文结合《防护工程结构检测技术规程》的编写制订工作，对防护工程无损检测的意义、检测内容、程序和所用检测设备、规程的编写情况进行介绍，以便于规范检测工作的实施。