群桩基础后压浆地震动力响应研究

针对黄土与砂土在地震作用下发生液化、丧失承载力的问题,将后压浆用于土体抗液化,建立3×3群桩三维模型,研究群桩基础在不同峰值加速度El Centro地震波与上部均布荷载共同作用下的动力响应,并分析了后压浆对黄土与砂土抗震性能的影响。研究结果表明:在0.3 g El Centro地震波作用下,黄土与砂土层大部分区域土体液化。黄土与砂土层经压浆加固后,群桩基础承载力提高4.87%;土体在地震波作用下以整体平动位移为主;土体加速度得到不同程度的降低;土体加固范围内的桩身动弯矩峰值较压浆前增大;桩身弯矩最值点上移;桩土应力分担比改变。

库仑程函近似下非弹性散射振幅角分布的广义函数分析

在库仑程函近似框架下,引进实参量(时间扫描参数)积分,将能壳上跃迁矩阵元分为靶的结构因子和弹的扭曲因子,导出了非分波扭曲因子的主项表达式和结构因子的解析表达式,利用广义函数方法分析了电子与类氢离子的非弹性散射角分布.

中高层生态复合墙体正截面压弯承载力分析

为了提高墙体的水平承载力和改善其抗震性能,将传统生态复合墙结构与混凝土竖向约束构件有机结合提出中高层生态复合墙混合结构体系。根据中高层生态复合墙体实际压弯状态下的受力特性及墙体的特殊构造形式,提出墙体合理的简化计算模型;基于平截面假定,结合材料本构模型及几何关系,建立中高层生态复合墙体正截面压弯承载力计算的等效矩形应力图形,推导墙体正截面压弯承载力实用计算公式,并对前期试验墙体进行极限承载力分析。理论和试验表明:该公式概念明确、计算简单,可用于指导中高层生态复合墙体混凝土竖向约束构件的配筋。

氢原子(e,2e)反应离化振幅的分析(英文)

利用双势公式的后滞形式并且在入射的快电子近似的取为平面波的基础上,在共面非对称几何条件下计算了电子离化氢原子的三重微分散射截面.变换矩阵元可以解析的表示为结构散射因子和关联因子的乘积形式(关联因子和结构散射因子分别对应于recoil peak和binary peak)解决了由于大量的数值计算而带来的麻烦.本文引入一个有效电荷,通过对它进行调整考虑了变换矩阵元中的第一项的影响.最后把计算结果与实验结果及他人的结果进行了比较,与实验结果符合的很好.

高能电子与氦原子非弹性散射研究

在高能入射电子的情况下 ,利用玻恩近似计算了氦子的激发 ( 1 S— 2 S)截面 ,得到了跃迁矩阵元的解析表达式。

学科竞赛对促进土木工程专业力学类课程发展的意义

随学科竞赛可以对土木工程专业学生的知识掌握程度、知识应用能力等多个方面进行考核,而力学类课程在学科竞赛中发挥着不可替代的作用。从学科竞赛、力学类课程之间所存在的对接点切入,从多个维度、多个层面阐述了学科竞赛的重要性,并选取具体竞赛项目为实例,论述了力学类课程在学生竞赛、培养学生实践操作能力方面的重要作用,旨在为力学类课程改革发展、推动学科竞赛良性发展提供理论支持与技术指导。

煤矸石混凝土轴心受压声发射特性与损伤模型研究

对煤矸石粗集料取代率分别为0%,20%,40%,60%的4组煤矸石混凝土进行了轴心受压试验,并使用声发射(AE)技术对煤矸石混凝土受压破坏过程中的损伤演化规律进行动态分析.根据煤矸石混凝土受压损伤时所释放的声发射信号与能量,定性分析了材料的损伤程度,并以声发射参数为基础建立了煤矸石混凝土损伤演化方程与损伤本构模型.结果表明:煤矸石混凝土轴心受压应力应变全曲线形状与普通混凝土基本一致,随着煤矸石粗集料取代率的增大,煤矸石混凝土的峰值应力略有下降,但下降幅度不大;声发射参数可有效描述煤矸石混凝土损伤的演化规律,且随着煤矸石粗集料取代率的增大,煤矸石混凝土的耗能能力减弱;以声发射参数为基础建立的煤矸石混凝土轴心受压损伤本构模型与试验结果吻合较好,可以为煤矸石混凝土的理论研究与工程应用提供可靠的依据.

冻融环境下煤矸石混凝土毛细吸水性能

采用ASTM C1585-13测量水硬水泥混凝土吸水率的标准试验方法,研究了煤矸石混凝土(CGC)和普通混凝土(OC)在冻融环境下的毛细吸水性能,分析了冻融循环作用及煤矸石取代率对CGC毛细吸水性能的影响机理,建立了冻融环境下CGC初始毛细吸水率预测模型.结果表明:冻融环境相同时,煤矸石取代率越大,CGC的累积吸水量就越大,初始毛细吸水率也越快,毛细吸水性能越强;冻融环境不同时,冻融循环次数越多,相同煤矸石取代率的CGC累积吸水量越大,初始毛细吸水率越快,毛细吸水性能越强;CGC的毛细吸水能力比OC强;CGC对冻融循环作用响应强烈.通过回归分析建立的冻融环境下CGC初始毛细吸水率预测模型计算精度较高,可用于预测CGC的毛细吸水性能,为CGC的抗冻耐久性研究提供理论依据.

密肋壁板结构简化计算模型对比分析

密肋壁板结构中多种材料及构件的使用与嵌套,使实体计算模型比较复杂,在结构计算中需要提出简化计算模型。结合课题组前期研究成果及现代高层结构计算理论,提出密肋壁板结构弹性阶段简化数值模型与解析模型。利用前期1/10比例振动台试验研究结果,采用刚架-复合弹性板模型对结构进行时程分析,并验证简化数值模型的正确性;利用解析模型和数值模型对实际工程进行对比分析,验证解析模型的合理性。理论与试验表明:采用刚架-复合弹性板模型作为密肋壁板结构在弹性阶段的数值模型具有一定的理论依据和可行性;提出的框架-复合墙模型作为密肋壁板结构在弹性阶段的解析模型较为合理,为实际工程提供了一种较为简化、实用的手算解析方法。

煤矸石陶粒混凝土微观孔结构特征及抗压强度

为了研究煤矸石陶粒对混凝土微观孔结构特征和抗压强度的影响,基于低场核磁共振(NMR)技术,对煤矸石陶粒体积取代率(0%,20%,40%,60%)的混凝土进行试验,测定煤矸石陶粒混凝土T 2弛豫时间谱,进而转化为孔径分布曲线,并计算煤矸石陶粒混凝土孔隙率、最可几孔径和孔级占比等微观孔结构特征,同时通过力学性能试验测试不同取代率煤矸石陶粒混凝土的抗压强度。研究结果表明:煤矸石陶粒掺入混凝土后具有细化孔隙的作用,随着煤矸石陶粒取代率的增加,孔隙率先增大后有所减小,且无害孔占比和少害孔占比增多,有害孔占比和多害孔占比减少,最可几孔径减小,能够有效改善混凝土的微观孔结构特征。此外,随着煤矸石陶粒取代率增大,试件的抗压强度先变小,再由小变大,最后再变小,其中取代率40%时,其抗压强度最优。通过对煤矸石陶粒混凝土孔结构特征的测试,为分析煤矸石陶粒混凝土的耐久性能提供了一定的微观基础。

低周往复荷载作用下生态复合墙体抗震性能研究

通过对2榀1/2比例生态复合墙体(施工工艺:装配式、现砌式)模型在水平低周反复荷载作用下的抗震性能试验,研究复合墙体在低周反复荷载作用下的受力特点和破坏机制,对比分析其承载力、滞回特性、延性、刚度退化、耗能等抗震性能。试验结果表明:不同施工工艺下生态复合墙体破坏模式均为"砌块—(框格)—边框",实现结构具有多道抗震防线的设计概念;2榀墙体从屈服到破坏,等效黏滞阻尼系数均有较明显的增大,都具有较强的耗能能力。抗倒塌能力较强,可根据不同地区差异选取适当的工艺来满足实际应用的需求。

基于解释结构模型的夯土墙质量影响因素分析

要要::夯土墙作为夯土建筑的主要受力构件,其质量关系到结构的安全性.夯土墙质量的涉及因素多,因素间的主次关系和层级关系不明确.基于ISM理论的思想,给出夯土墙质量的解释结构模型的构建示意图;结合夯土墙的现状调查及破坏特征,选出21个影响夯土墙质量的主要因素,建立夯土墙质量影响因素二元关系集合,并进行矩阵量化分析;利用规范法对矩阵进行区域化、层次化及级位化处理,建立因素变量递阶结构模型,构建出夯土墙质量的结构解释模型.研究表明:夯土墙质量影响因素可以分为6个层次,明确了各影响因素间的主次关系和层级关系,有效地指导夯土民居设计与施工.

冻融环境下煤矸石混凝土损伤演化规律研究

为研究煤矸石混凝土的抗冻性能,试验按照0%、20%、40%、60%的煤矸石取代率制备混凝土,探索研究不同取代率的煤矸石混凝土在冻融环境下的表观形貌、质量、相对动弹性模量和抗压强度的变化规律;并根据煤矸石混凝土在不同冻融循环作用下的动弹性模量的变化,建立煤矸石混凝土的损伤演化方程.研究结果表明:煤矸石取代率为0%、20%、40%和60%的混凝土,分别在冻融循环300次、65次、55次和25次破坏.随着煤矸石取代率的增加,混凝土的抗冻性能明显降低;煤矸石混凝土的损伤演化方程与试验数据符合较好,可以为冻融环境下煤矸石混凝土的耐久性设计提供理论依据.

MTMD-耗能框架填充墙减震数值分析

在多功能围护墙减震结构体系中,围护墙作为一个质量调谐减震阻尼器(TMD)中的质量块,可以克服传统框架结构在动力荷载作用下不能持久耗能的缺点。为了研究新型围护墙减震结构的减震性能,使MTMD减震技术更好的应用于结构设计,结合MTMD体系的减震原理、参数优化设计方法,对MTMD-钢框架结构系统的减震装置参数进行分析;应用SAP2000数值分析软件对结构的振动特性进行计算;采用时程分析法分别对普通钢框架、MTMD减震钢框架的地震反应进行对比分析。计算结果表明:基于多功能围护墙减震结构体系的MTMD钢框架具有显著的减震效果。模态分析得出各阶振动周期相应增大2-3倍;从时程分析结果来看,能够有效地减小结构地震反应峰值,减震效果一般在5%-40%之间。为MTMD在结构抗震方面的设计提供理论依据。

密肋壁板结构弹塑性计算模型研究

密肋壁板结构中多种材料及构件的使用与嵌套,使实体计算模型比较复杂,故对于整体结构在地震动作用下的全过程受力分析,需提出结构的弹塑性简化计算模型。根据不同的分析目的,结合课题组前期研究成果,提出密肋壁板结构在弹塑阶段两种简化计算模型-刚架-等效斜压杆模型和刚架-整体斜撑模型。利用前期墙体拟动力试验研究结果,采用刚架-等效斜压杆模型对结构进行推覆及动力反应分析,验证模型的正确性;利用前期1/10比例振动台试验研究结果,采用刚架-整体斜撑模型对结构进行时程分析,验证刚架-整体斜撑模型的正确性。理论与试验表明:刚架-斜压杆模型具有一定的计算精度与实用性,适用于密肋复合墙体的非线性数值分析;刚架-整体斜撑模型兼顾高效性与精确性,适用于整体结构在大震下的弹塑性时程反应分析。

钢纤维煤矸石混凝土抗冻性能及损伤模型研究

为研究钢纤维煤矸石混凝土的抗冻性能,以冻融循环次数和钢纤维掺量为主要变量,通过快速冻融试验,研究不同掺量的钢纤维煤矸石混凝土的表观形貌、质量损失、相对动弹性模量和抗压强度的变化规律;并依据钢纤维煤矸石混凝土动弹性模量的变化,定义钢纤维煤矸石混凝土的损伤变量,建立冻融环境下钢纤维煤矸石混凝土的损伤模型。研究结果表明:在冻融环境作用下掺入适量的钢纤维能够降低煤矸石混凝土的质量损失和减缓相对动弹性模量的下降,提高煤矸石混凝土的抗冻性能;依据损伤变量提出的损伤模型与试验数据符合较好,可以为冻融环境下钢纤维煤矸石混凝土的耐久性研究提供理论参考。

不同内填材料的生态复合墙结构地震反应分析

生态复合墙体作为一种新型的生态环保住宅结构体系,其内填材料要满足因地制宜、就地取材的原则,本文在课题组已研发和应用的五种生态复合墙体材料的基础上,采用经过验证的刚架-复合弹性板力学模型,对结构进行弹性阶段的动力反应对比分析,并模拟原型结构在弹性阶段的动力特性.利用该模型对某工程实例分析研究,计算分析结果表明:在多种地震波作用下,内填石膏砌块墙体频率最大,其余四种材料频率较为接近,内填草砖时频率最小;当内填草砖时,侧移及层间位移最大,内填陶粒块和发泡块时,侧移及层间位移较为接近,而内填石膏时最小;五种不同内填材料的楼层加速度曲线趋势大体趋于一致.

钢纤维煤矸石混凝土冻融后本构关系试验研究

为探讨钢纤维煤矸石混凝土的抗冻性能和冻融后的力学性能,及推广应用钢纤维煤矸石混凝土这一绿色建筑材料,通过快速冻融试验和单轴受压试验,研究了冻融环境下不同钢纤维掺量的煤矸石混凝土的质量、动弹性模量以及应力-应变曲线随冻融循环次数和钢纤维掺量的变化规律,并提出了钢纤维煤矸石混凝土冻融后单轴受压本构关系。发现相比普通煤矸石混凝土,钢纤维煤矸石混凝土的抗冻性能有一定程度的改善,主要表现为其冻融后的峰值应变和极限应变增加、耗能能力增加,但强度并无显著提升。研究结果表明,钢纤维煤矸石混凝土不宜直接用于严寒地区,但对寒冷地区和夏热冬冷地区而言,其力学性能和耐久性能都已满足工程要求。最后基于已有的混凝土损伤力学理论,考虑钢纤维在煤矸石混凝土单轴受压过程中的作用,以及冻融损伤对钢纤维煤矸石混凝土力学性能的影响,提出了具有较高精度的钢纤维煤矸石混凝土单轴受压本构关系,这为煤矸石混凝土抗冻性能的进一步研究提供了参考,也对其推广应用过程中的实际工程的结构计算有一定参考价值。

冻融作用下聚丙烯纤维煤矸石混凝土孔结构研究

基于低场核磁共振技术,研究了聚丙烯纤维掺量分别为0、0.6 kg/m^3、0.9 kg/m^3和1.2 kg/m^3以及粗骨料取代率为40%的煤矸石混凝土在冻融作用下T2谱面积的分布与变化特征、内部微观孔结构分布特性以及孔隙冻融损伤规律。结果表明,随着冻融循环次数的增加,T2谱整体呈右移趋势,即向大孔隙方向偏移,且T2谱面积逐渐增大的同时第一峰面积所占百分比在减小,第二峰和第三峰面积所占百分比在增加,表明冻融循环使煤矸石混凝土内部的大孔隙大幅增加,内部出现了明显的冻融损伤;0.6 kg/m^3的聚丙烯纤维对煤矸石混凝土内部孔隙的细化作用最好。

冻融损伤下煤矸石陶粒混凝土毛细吸水性能研究

通过冻融循环和毛细吸水试验,研究了冻融损伤和煤矸石陶粒取代率对混凝土毛细吸水性能的影响,并建立了考虑冻融损伤的煤矸石陶粒混凝土初始毛细吸水率预测模型。结果表明:煤矸石陶粒掺量对混凝土的吸水性具有明显影响,在冻融循环次数一定时,未掺煤矸石陶粒的混凝土吸水量最少,其次为煤矸石陶粒取代率为40%的混凝土。随着冻融次数的增加,煤矸石陶粒混凝土与普通混凝土的初始吸水率均增大,但二次吸水率变化趋势不同,煤矸石陶粒混凝土总体为先下降后趋于稳定,普通混凝土总体呈增加趋势。通过回归分析建立了考虑冻融损伤的煤矸石陶粒混凝土初始毛细吸水率预测模型,模型计算结果与实测结果符合较好。