氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土短柱轴压承载力分析

为研究氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土短柱轴压承载性能的变化规律,设计了16个试件并完成轴压试验。在试验研究的基础上根据极限平衡条件,提出了氯盐腐蚀条件下钢管再生混凝土短柱轴压承载力的计算公式,选取不同的侧压系数进行对比优化;采用国内外常用规范对试件承载力进行计算,将计算值与试验值进行对比并提出使用建议。结果表明给出的侧压系数建议值与试验结果吻合较好,通过折减壁厚的方法计算承载力是可靠的,对氯盐腐蚀圆钢管再生混凝土柱的理论研究和工程应用有一定的指导意义。

短柱型钛合金帽型加筋结构极限承载能力分析方法

帽型加筋结构在飞机上的应用十分广泛,为保证飞机结构的安全性,必须对这类结构进行稳定性分析。以钛合金双层蒙皮帽型加筋结构为研究对象,采用工程估计方法“板元法”和“切割法”进行计算分析加筋板的极限承载载荷,研究了其在轴向压缩载荷下的极限承载能力和破坏模式;并通过试验对其计算结果进行对比分析。结果表明,切割法的误差为13.4%,相比之下,板元法与有限元仿真的计算结果与真实试验值十分接近,误差分别为4.5%和3.2%。针对此类型结构,用板元法预测具有一定的工程应用价值。

《钢骨混凝土结构设计规程》讲座之二 钢骨混凝土构件正截面承载力计算

从正截面承载力理论计算方法出发，介绍了《钢骨混凝土结构设计规程》中简单叠加方法 和改进简单叠加方法，对几种方法进行了对比，并通过例题说明了有关计算方法的应用。文中还 介绍了钢骨混凝土柱偏心距增大系数和轴压力限值的计算。

钢管膨胀混凝土轴压短柱的极限分析

利用极限平衡理论对圆形截面钢管膨胀混凝土轴压短柱的极限承载能力进行分析,得出圆形截面钢管膨胀混凝土短柱的极限承载能力的计算式。对钢管膨胀混凝土的膨胀模式以及由于核心混凝土的膨胀引起的钢管与核心混凝土界面间的初始接触压力的大小、影响钢管膨胀混凝土短柱的极限承载能力的因素进行讨论,极限承载力计算结果与试验结果吻合较好。

锦屏二级水电站大理岩复杂加卸载应力路径力学特性研究

地下洞室开挖围岩经历典型径向卸载、环向加载应力路径,由此引起的岩体强度、变形特征和破坏机制也不尽相同。针对锦屏二级水电站高地应力赋存环境,对施工排水洞大理岩开展常规单轴全应变、三轴压缩、卸围压、卸围压-加载轴压等4种不同应力路径力学试验,得到应力-应变全过程曲线、变形破坏特征和极限储能变化规律。试验研究结果表明,(1)锦屏二级水电站大理岩破坏时轴向应变一般较小,为硬脆性材料,卸荷应力路径下该脆性特征更为明显;(2)卸围压同时加载轴压试验峰值强度对应轴向应变、环向应变及体积应变值一般高于单纯的卸围压值,而对应峰值强度则一般低于卸围压值;(3)卸荷速率较大时,变形模量越大,大理岩峰值强度越低。加载速率越大,变形模量越小,峰值强度越高。初始围压越高,变形模量值越低,峰值强度越高;(4)无侧限作用时试件主要为张拉破坏,低侧限作用时为剪切破坏为主,局部存在张拉破坏,较高侧限时,剪切面为典型X或Y型;(5)岩石试件具有极限储能值,该值受多种因素的影响。一般情况下试件破坏对应围压越高,极限储能值越高,卸载速率越大,极限储能值越小。研究结果对于岩爆孕育发生机制解释以及工程实际问题的解决均有参考价值。

含轴向裂纹等径焊制三通的塑性极限载荷

在几个简化假设的前提下 ,采用弹塑性有限元方法 ,系统分析了内压下含轴向裂纹的等径焊制三通的极限载荷及其变化规律 ,分别给出了含轴向裂纹、穿透型裂纹及表面裂纹的三通极限载荷的估算公式 ,并将估算公式计算出的值与有限元数值解进行了比较。结果表明 ,深短裂纹和浅表面裂纹对极限载荷影响很小 ,内表面和外表面两种裂纹形式对极限载荷的影响差别不大 ,可采用外表面裂纹来分析 ;

关于钢骨-钢管混凝土组合柱轴压比限值问题的讨论

本文在钢骨-钢管混凝土组合柱压弯试验的基础上,讨论了轴压比对组合柱延性影响的原因、试验轴压比与设计轴压比的换算关系以及组合柱轴压比限值问题.根据试验结果和分析可知,对钢骨-钢管混凝土组合柱,设计时可不必限制轴压比,这可以满足组合柱延性的要求.

型钢混凝土剪力墙轴压比计算及其限值研究

型钢混凝土剪力墙构件具有良好的抗震性能,已在高层和超高层建筑中得以广泛应用。然而我国规范中,对这种结构的轴压比计算方法及限值问题没有给出针对性的条文,在工程实践中,设计人员只能套用普通混凝土剪力墙的相关规定,限制了这种新型结构的推广。本文通过ANSYS程序分析了若干在轴向压力作用下的型钢混凝土剪力墙构件,得到了墙底截面处型钢与混凝土的应力分布情况,从而推导出型钢混凝土剪力墙构件的轴压比计算公式;另外,通过构件低周反复加载试验与计算机数值仿真技术相结合的方法,分析了型钢混凝土剪力墙构件的轴压比限值问题,并提出了设计建议。

方钢管混凝土轴压短柱承载力非线性有限元分析

采用大型通用有限元分析程序ABAQUS进行了方钢管混凝土轴压短柱力学性能模拟,分析了各个阶段构件的承载能力。结果表明:有限元计算的极限荷载和荷载-平均纵向应变曲线与试验结果符合较好,说明网格划分、边界条件、材料本构关系的选取基本正确,适用于钢管混凝土短柱的非线性分析。

高延性混凝土加固框架柱抗震性能试验研究及其轴压比限值分析

混凝土框架柱的轴压比较高时,在水平地震荷载作用下通常发生小偏心受压破坏。为改变高轴压比下混凝土柱的破坏形态并提高其抗震性能,提出采用高延性混凝土(HDC)围套加固混凝土柱。设计6个RC柱,其中4个采用HDC或钢筋网高性能复合砂浆加固。通过低周期反复荷载试验,研究加固层形式和轴压比对试件破坏形态、滞回性能、承载力、变形能力、耗能能力和刚度退化的影响。试验结果表明:采用HDC围套加固可使试件的破坏形态由小偏心受压破坏转变为大偏心受压破坏,试件达到极限位移时仍维持稳定的竖向承载力;通过HDC围套加固后,试件的承载力,延性和耗能能力均得到明显提高,刚度退化速率减缓。采用HDC围套加固,可增加柱截面受压区面积,提高柱截面的相对受压区高度,使加固柱的轴压比限值明显提高,同时柱截面仍具有良好的变形能力。

偏压与轴压砌体构件统一算式

对于砌体构件柱，无论是偏压或轴压，当其丧失承载力时，均处于压弯受力状态，以此建立了统一的相关公式作为计算模式，又合并了弹性与塑性的影响系数，简化了计算。依此核对了制定规范的试验。

双向循环荷载下饱和软黏土变形特性的试验研究

利用GDS双向振动仪进行不排水三轴试验。循环荷载分别被简化成单向(轴向)正弦波和双向(轴向和径向)正弦波形式。对比研究径向振动对萧山软黏土变形特性和循环强度的影响;给出不同轴向循环应力幅值和不同径向循环应力比(径向应力幅值与轴向应力幅值之比)情况下的轴向应力-振次曲线。研究表明:在变形发展初期,不同径向循环应力比的应变曲线比较接近;随着应变的增大,应变曲线之间的差别越来越大;且径向循环应力比越大,轴向应变发展越快;轴向循环应力越大,不同径向循环应力比的应变曲线之间的差异越大;将5%定义为破坏应变,给出不同径向循环应力比的动强度曲线;双向循环荷载作用下的循环强度曲线要比单向循环荷载作用下的曲线低,但是,当径向循环应力比超过0.5时,不同循环强度曲线之间的差别非常小;径向循环应力对最小极限循环强度的影响非常小,因此双向循环荷载作用下的最小极限循环强度值可以用单向循环荷载作用下的结果代替。

基于多轴疲劳理论的曲轴结构等效疲劳研究

采用有限元法,对曲轴进行弯矩载荷作用下的应力分析,并应用坐标变换法对应力集中区域内的应力状态进行分析,确定曲轴的临界平面位置和疲劳损伤的类型。在此基础上选择合适的多轴疲劳损伤模型对由同种材料、不同结构的曲轴的疲劳极限载荷进行预测。预测与试验结果对比表明:传统的名义应力法在预测同种材料、且圆角半径相同的曲轴疲劳极限载荷时具有较高的准确度,但是在预测不同圆角的曲轴的疲劳极限载荷时,误差较大;而采用经典的KBM多轴疲劳损伤模型,能有效准确地预测不同圆角的曲轴的疲劳极限载荷。

不同粒度构造煤的视电阻率特征

应力释放煤层气开发理论技术是构造煤煤层气开发的新技术方向,构造煤视电阻率的研究可以为应力释放煤层气开发提供构造煤识别的技术支撑。开展了单轴加载条件下,不同粒度构造煤的视电阻率与应力-应变监测试验,探讨了应力-应变过程中构造煤视电阻率变化规律与响应机制。结果表明,轴向载荷大于单轴抗压强度后,随载荷增大构造煤视电阻率呈负指数降低,至轴向载荷≥10 MPa时,视电阻率对载荷的敏感性降低;随粒度减小,构造煤视电阻率呈降低趋势,相同载荷下,粒度越小构造煤视电阻率对载荷的响应越敏感。受煤颗粒堆积方式和胶结类型影响,5~200目(4.000~0.075 mm)的构造煤具特殊性,其视电阻率整体较小、对载荷相对敏感。构造煤视电阻率随载荷的变化过程可划分为4个阶段。压密阶段,构造煤的视电阻率降幅取决于煤颗粒堆积方式和胶结类型;弹性阶段,粒度决定了构造煤视电阻率降幅,粒度越大,构造煤原有大孔和微裂隙保留越好,可压缩性越强,视电阻率降幅越高;扩容阶段,径向变形和微破裂导致构造煤视电阻率上升,构造煤力学强度则决定了视电阻率变化特征,随粒度减小,构造煤胶结强度和单轴抗压强度增大,视电阻率增幅降低;持续弹性阶段,破碎、压实作用使构造煤粒度分布更均匀、堆积更紧密,增强了电子导电性能,视电阻率降低。

高强箍筋约束高强混凝土柱的轴压比限值研究

为了研究高强箍筋约束高强混凝土柱的抗震性能及轴压比限值,进行了10个高强箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比下的低周反复水平加载试验。通过理论推导和对大量试验数据的回归分析,提出在不同抗震等级下高强箍筋约束高强混凝土柱的轴压比限值。研究结果表明:当体积配箍率大于1.2%时,高强复合箍筋约束高强混凝土柱在高轴压比(甚至轴压比超限)下,其位移延性系数均能满足大于等于3的抗震要求,即密配高强箍筋是保证高强混凝土框架柱在高轴压比下具有良好延性性能以及提高其轴压比限值的有效措施。

T形配钢型钢混凝土柱延性性能及轴压比限值

轴压比是影响结构延性和抗倒塌性能的关键因素。通过12根T形配钢型钢混凝土柱的低周反复加载试验,对破坏形态、滞回特性、延性性能等进行研究;基于界限破坏理论,对T形配钢型钢混凝土柱轴压比限值进行分析。结果表明,在低周反复荷载作用下,T形配钢型钢混凝土柱主要发生弯曲破坏和剪切斜压破坏,具有较好的延性性能;基于试验轴压比和设计轴压比之间的转换关系,提出了T形配钢型钢混凝土柱在不同抗震等级下的轴压比限值,该限值可为T形配钢型钢混凝土柱的抗震设计提供参考依据。

CFRP约束砼短柱轴心受压状态下的试验研究

碳纤维增强塑料(CarbonFiberReinforcedPlastics),简称CFRP,是一种新型的工程建筑材料,目前在土建工程中运用十分广泛.笔者对CFRP约束砼短柱在轴心受压状态下的力学性能进行了试验研究,并和普通砼短柱、普通螺旋箍筋短柱的力学性能进行了对比,对比试验表明:CFRP约束砼柱在轴心受压情况下,可以大大提高构件的承载能力.在工程中采用约束砼柱这一结构新形式和利用CFRP加固旧砼柱具有一定的参考价值.

深沟球轴承安全接触角的MATLAB数值分析

深沟球轴承主要承受径向载荷,也可以承受一定的轴向载荷,轴向载荷过大会使钢球与沟道间的接触椭圆爬越挡边,产生应力集中,使轴承提早疲劳失效,因此存在安全接触角。通过理论分析,建立了深沟球轴承安全接触角的计算方程,并利用MATLAB软件对该计算方程进行编程,可以快速准确地计算出轴承的安全接触角。

深井中钻铤螺纹联接的强度研究

改进了文献〔１〕中的理论模型并利用一种修正的弹簧模型，通过对石油钻柱接头螺纹的受力分析，分别建立了上扣扭矩、轴向外载作用下螺纹载荷分布的计算模型，详细分析了螺纹载荷分布规律，指出了螺纹锥度、不同润滑脂的润滑所产生的摩擦系数、螺纹牙的弹性系数对螺纹联接的载荷分布规律的影响关系，给出了改善接头受力状态、减小应力集中的主要措施。还通过一种简单的力学模型得到了螺纹联接的极限轴向外载。

GFRP约束砼圆柱试验研究

传统的砼受压构件中采用配置箍筋的方法来达到对砼约束的目的.本文对玻璃纤维增强塑料(GlassFiberRe inforcedPlastics,简称GFRP)约束砼圆柱的力学性能进行了分析和试验研究,并与普通砼圆柱进行了对比.