碳纤维网格加固混凝土构件力学性能研究进程

碳纤维网格材料广泛应用于土木工程领域加固钢筋混凝土构件中。碳纤维网格加固混凝土构件力学性能效果显著,且与聚合物水泥砂浆复合加固提高抗剥离性、防火性能。针对碳纤维网格和聚合物水泥砂浆复合加固应用现状、碳纤维网格的抗弯、抗剪以及疲劳性能及主要研究成果的优点和不足,继而提出可进一步深入研究的新观点。

不规则大跨悬挑结构优化设计与力学特性数值模拟分析

辽宁省档案馆新馆为省级重点建设工程,建筑平面布置较为复杂。根据该工程平面不规则及大悬挑的特点,运用Midas/Gen等有限元分析软件进行数值模拟分析。在分析过程中,用静力等效风荷载来代替规范给出的基本风压,从静力风荷载和地震荷载两种角度来进行结构的抗震性能分析。根据计算结果,获得在不同工况和方案条件下悬挑结构同楼板、桁架杆件和关键节点之间受力、变形的联系。针对部分节点变形过大的问题,采取增设斜撑等方式,减小构件内力,控制竖向变形,为类似不规则大悬挑结构的抗震设计提供优化方案和完善措施。

FRP增强加固技术在土木工程中的研究进展

纤维增强复合材料(FRP)作为加固材料在土木工程领域中已经得到了广泛的应用。通过对FRP加固各类结构的国内外研究现状进行综述,对比不同种类的FRP加固构件的特点及效果,分析加固后构件的受力机理。探讨现有FRP加固方法的优点与不足,提出FRP加固技术研究的一些看法。

弹性约束下Timoshenko夹层梁的热屈曲行为研究

综合考虑构件轴线伸长和1阶横向剪切变形等条件下,建立横向受热作用且周围有弹性支承约束的夹层梁几何非线性精确数学模型。利用打靶法数值方法获得了两端转角弹簧与横向弹性地基共同约束时夹层梁的静态热过屈曲数值解。改变梁端转角弹簧刚度,获得不同的临界屈曲温度;当改变夹层梁物性参数时,给出平均升温参数与水平轴向压力之间的关系曲线;当两端转角弹簧刚度和弹性地基刚度同时给定时,分析非均匀升温参数与夹层梁热过屈曲和热弯曲组合变形之间的关系。

“工程制图与CAD”课程教学改革与实践

分析了"工程制图与CAD"课程的教学性质及教学中存在的问题。结合教学目标和教学进度改进教学方法,增加和更新教学内容,就变单一课程教学为多课程融合教学等问题提出几点教学改革建议。

残余应力对碳纤维增强压弯H型钢弹塑性稳定性的影响研究

建立轴压和弯矩共同作用下碳纤维增强H形截面构件绕强轴失稳时极限荷载的计算公式。通过弹塑性有限元法并结合非线性屈曲理论,进行了压弯荷载共同作用时碳纤维增强钢构件和考虑残余应力影响下钢构件的屈曲分析。当给定弯矩仅在某一范围内时,考虑残余应力的CFRP增强钢构件的极限承载力相比CFRP增强完善条件下的钢构件极限承载力相比要低很多。当给定弯矩超出此范围时,前者要略高于后者。受残余应力影响的碳纤维增强压弯构件极限承载力始终比未增强完善钢构件的限承载力高,表明构件可以通过碳纤维增强来弥补残余应力所导致的构件承载力损失,充分体现了碳纤维良好的增强效果。

地方高校转型发展背景下基于任务驱动模式的CAD教学改革——以沈阳大学“工程制图与CAD”课程为例

分析了"工程制图与CAD"课程的教学性质及教学中存在的问题,结合当前地方高校的转型发展对教学的新要求,提出了该课程教学的一系列改革措施。基于任务驱动模式的CAD教学方法的改进,对工业与民用建筑、道路交通及给排水等专业应用型人才的培养提供了理论基础研究。

残余应力对压弯H型钢弹塑性稳定性的影响研究

建立压弯载荷共同作用下H型钢构件失稳时极限载荷的数学模型,,并基于有限单元数值分析方法及弹塑性屈曲理论,进行压弯载荷共同作用时完善钢构件和具有残余应力的钢构件失稳分析.当考虑残余应力影响时,其构件的极限承载力比完善条件下构件的极限承载力低很多.当两端弯矩达到一定值时,构件截面受拉区的残余应力会阻碍塑性区的发展,其构件刚度较完善构件刚度略有增加,且极限承载力有所提高.

热和机械载荷共同作用下Timoshenko夹层梁的非线性分析

在精确考虑轴线伸长和基于一阶横向剪切变形理论的基础上建立Timoshenko夹层梁在热载荷和机械载荷共同作用下的几何非线性控制方程,采用打靶法数值求解所得强非线性2点边值问题,获得了两端不可移简支和两端固定夹层梁在横向非均匀升温和横向均布压力作用下的静态非线性弯曲和过屈曲变形数值解.绘出了梁的变形随载荷参数、材料厚度和长细比等参数变化的特性关系曲线,并分析和讨论了这些参数对平衡路径的影响.

新管幕工法大直径钢顶管施工力学特性数值模拟分析

新管幕工法是我国引进的一种新型地下结构暗挖工法,该工法以沿结构边线顶进大直径钢管为基础,逐步形成大断面地下结构。采用ANSYS有限元计算软件,利用地层结构模型对密排钢管的力学特性及对地层的作用进行了数值模拟分析。计算结果表明,新管幕工法顶管过程是地层应力及钢管受力不断变化最终达到平衡的动态过程,施工顺序对钢管受力及地层影响较大,顶排水平钢管施工对地表沉降敏感,顶管过程中钢管相互影响且钢管内力不对称。

非均匀升温下Timoshenko夹层梁热过屈曲精确数学模型及其数值解

在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上建立Timoshenko夹层梁在热载荷作用下的几何非线性控制方程.采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得两端不可移简支夹层梁在横向非均匀升温作用下的静态热过屈曲和热弯曲变形数值解.绘出梁的变形随温度载荷变化的特征关系曲线,分析和讨论材料和几何参数对梁变形的影响.结果表明:梁在均匀加热下不产生拉-弯耦合变形及弯曲变形.在均匀升温条件下,梁的中点无量纲挠度与升温的关系曲线为热过屈曲平衡路径;当升温为横向非均匀的情况下,中心挠度与平均升温之间的关系曲线表现出热弯曲变形的特点.横向剪切变形随梁的长细比增大而显著减小,随变形程度的增大而增大.

碳纤维加固钢筋混凝土曲线梁试验与有限元分析

首先对经碳纤维加固钢筋混凝土曲线梁进行了试验研究。在试验基础上,再对其进行有限元分析,获得了加固前后曲线梁的变形特征、破坏形态以及极限承载力。结果表明:经碳纤维加固后曲线梁屈服荷载和极限荷载均得到提高。碳纤维布不但参与曲线梁弯曲受力,同时也参与扭转受力。碳纤维加固在曲线梁抗扭方面有着明显的优势。

轴压加固柱承载力计算理论

为了进一步研究轴心载荷作用下四周包裹钢筋混凝土加固钢柱的设计计算方法,分别基于我国两本规程对此加固柱的设计方法进行了分析.结果显示:持载状态下,加固柱可靠度需不大于一定初始应力水平指标;两个规范的设计遵循原有构件截面边缘屈服和加固后全截面屈服两种原则;静力载荷作用下,两规范都考虑新、旧截面应力重分布现象,动力载荷作用下只对钢材强度乘以了折减系数,且两种受力情况下都未考虑加固柱应力应变超前或滞后现象.

钢筋混凝土曲线梁桥体外预应力加固研究

为研究钢筋混凝土曲线梁桥体外预应力加固效果,对加固前后的钢筋混凝土曲线梁进行了破坏试验,分析了加固前后曲线梁的变形特征、破坏形态及极限承载力,并以试验研究为基础,采用ANSYS有限元软件建立了非线性模型,分析了影响钢筋混凝土曲线梁体外预应力加固效果的主要参数。结果表明,加固后曲线梁破坏形态属于延性破坏,极限承载力提高了14.6%。钢筋混凝土曲线梁采用体外预应力加固,效果显著,体外预应力筋的平面内线形越接近加固梁曲线,加固效果越好,预应力筋偏心距越大体外预应力筋越能得到充分发挥;随着有效预应力的增大,曲线梁的延性降低。

钢筋混凝土连续梁桥局部体外预应力加固及效果分析

在充分分析钢筋混凝土连续梁桥病害特点及原因的基础上,提出仅在连续梁跨中进行直线型体外预应力束加固方案。采用加固前后荷载试验评定方法,对其加固效果进行分析。结果表明,在特定条件下,钢筋混凝土连续梁桥采用直线型体外预应力束加固是合理可行的,亦可能达到加固提载的目的。

嵌入形状记忆合金圆板在升温场内的自由振动

基于形状记忆合金Brinson一维热力学本构关系和圆板小振幅振动理论,研究了径向嵌入SMA丝的圆板在均匀升温场作用下的自由振动响应,获得了周边不可移简支和夹紧圆板的前三阶固有频率随温度变化的特征关系曲线。结果表明,形状记忆合金丝在从马氏体到奥氏体相变的过程中产生的回复力对板的固有频率具有显著增强作用。由此可见,通过嵌入SMA纤维丝和施加升温载荷可以主动而有效地调节圆板的固有频率。

拼宽桥盖梁施工温度应力分析与施工控制研究

针对拼宽桥盖梁新旧连接处混凝土施工过程中的温度场应力问题,利用大型有限元分析软件ANSYS,对拼宽桥新旧连接处施工过程进行了热-应力耦合分析,分析了拼宽桥盖梁施工过程中温度场和应力场的分布特性和变化规律。结果表明连接处混凝土内部沿厚度方向将产生不均匀的温度场,中部温度最高,底部次之,顶部温度最低。新旧混凝土连接部位混凝土与环境温度差是引起附加应力的主要原因。最后,根据分析结果提出了相应的施工措施与建议,补充和完善了盖梁拼接施工工艺,为类似工程提供借鉴。

预应力CFRP板加固混凝土桥梁的研究进程

当前碳化纤维增强复合材料(CFRP)已经广泛的运用于加固混凝土桥梁领域中。预应力CFRP充分利用CFRP板高强度的特点,有效改善被加固桥梁的受力性能,整体刚度也有所提升,且疲劳性能良好。针对现有的预应力CFRP板加固混凝土桥梁试验、锚固系统、抗弯性能、疲劳性能等4个部分的现状进行讨论,探讨了现阶段预应力CFRP板加固混凝土试验、锚固系统和疲劳性能研究的优点与不足,继而提出可进一步深入研究的新观点。

基于虚拟工程的实践教学方法的研究

根据工程类高等教育的改革要求和当代大学生的学习特点,改进与创新实践教学方法是提高高校人才培养质量的有效途径。分析了给排水科学与工程专业传统实践教学方法存在的问题,提出基于虚拟仿真技术构建实践教学体系,将教学理论内容立体化、动态化、真实化,改变传统教学方式的弊端,优化教学过程,提高教学质量。

具有弹性支承的夹层梁的热弹性静态变形

在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上建立了具有弹性支承的Timoshenko夹层梁在热载荷作用下的几何非线性控制方程。采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题，获得了夹层梁在横向均匀升温作用下的静态热过屈曲和热弯曲变形数值解。绘出了梁的变形随温度载荷变化的特征关系曲线，分析和讨论了不同弹性支承参数对梁变形的影响。