The Complete Stress-strain Curve of Recycled Aggregate Concrete under Uniaxial Compression Loading

The mechanical performance of recycled aggregate concrete （RAC） is investigated. An experiment on the complete stress-strain curve under uniaxial compression loading of RAC is carried out. The experimental results indicate that the peak stress, peak strain, secant modulus of the peak point and original point increase with the strength grade of RAC enhanced. On the contrary, the residual stress of RAC decreases with the strength grade enhancing, and the failure of RAC is often broken at the interface between the recycled aggregate and the mortar matrix. Finally, the constitutive model of stress-strain model of RAC has been constituted, and the results from the constitutive model of stress-strain meet the experiment results very well.

山区S形曲线桥梁施工关键技术研究

针对山区公路桥梁施工存在的机械材料运输困难、施工组织难度大等问题,本文旨在提出一套适用于山区S形曲线桥梁施工的预制T形组合梁制作、运输和安装方法,以提高施工效率和质量。首先分析山区桥梁施工的特点,对S形曲线桥梁中T形组合梁的预制流程及施工控制要点开展技术创新和优化。首先提出了改进的T梁预制方法,基于钢筋定位架优化了钢筋布设精度和效率,并通过智能张拉设备、自动喷淋系统等智能化手段,有效提高了预制梁的成品品质。其次,针对安装效率的挑战,研究提出了一种左右幅整体架设的预制梁安装方案,基于此对T形组合梁的安装流程进行了优化。通过在某大桥项目中的实际应用与验证,结果表明,本技术方案可提高T梁预制和架设精度,有效控制S形桥梁纵向及横向的线形。本研究为山区S形曲线桥梁施工提供了一套T形组合梁从生产到安装的全过程标准化技术方案,为类似项目提供了宝贵的技术参考与实践指导。

原状海砂对混凝土力学性能的影响

为探究高氯盐、高贝壳含量原状海砂混凝土的力学性能,以海砂的氯离子含量和贝壳含量为变量,设计并配制9组海砂混凝土,开展混凝土立方体抗压强度试验和单轴受压应力-应变全曲线试验。结果表明:随着氯离子含量增加,混凝土的孔结构细化,早期强度提高,单轴受压应力-应变全曲线峰值应力增大,峰值应变降低,弹性模量提高;随着贝壳含量增加,混凝土坍落度显著下降,混凝土的孔结构较疏松,强度降低,单轴受压应力-应变全曲线峰值应力降低,峰值应变增大,弹性模量降低。在现有模型基础上,提出关于氯离子含量、贝壳含量的模型参数计算式。

超高性能海水海砂混凝土单轴受压应力-应变关系

为研究超高性能海水海砂混凝土(Ultra-High Performance Seawater Sea-sand Concrete,UHPSSC)轴压应力-应变关系,探究钢纤维体积掺量对UHPSSC轴压力学性能和轴压应力-应变全曲线的影响,使用Instron 1346万能材料试验机测得UHPSSC应力-应变全曲线,借助Pycharm曲线拟合程序与已有混凝土应力-应变全曲线模型进行拟合与修正.结果表明:钢纤维掺量越高,轴压作用下UHPSSC的破坏程度越小,抗压强度和峰值应变也随之增加;已有模型拟合的UHPSSC应力-应变全曲线上升段与试验曲线比较相近,下降段后期差距较大;通过修正下降段形状参数,得到了更适用于描述UHPSSC应力-应变全曲线的修正模型,并验证该修正模型的适用范围.

车辆荷载作用下钢-混凝土组合梁疲劳应力分析

【目的】随着桥梁服役期延长和车辆荷载增加等多种因素的影响,结构承载力会变得越来越弱,疲劳寿命不断降低,最终可能导致低应力疲劳破坏。因此有必要对车辆荷载下拱桥钢混组合梁的疲劳细节应力进行研究。【方法】采用数值模拟的方法,利用Midas FEA NX软件建立3个标准长度的三维实体精细有限元模型,分析钢混组合梁易损疲劳关键点的位置,并研究车辆荷载横向最不利加载位置和纵向加载下的疲劳细节应力变化规律。【结果】结果表明,组合梁次横梁与中纵梁交点处有三处疲劳关键点;靠近桥梁中线位置是车辆荷载下钢梁疲劳最不利的横向加载位置;四种不同标准的纵向车辆加载时,三个疲劳关键点均出现两次应力峰值,且最大应力幅值均低于常幅疲劳强度的极限值。【结论】研究成果可为钢-混凝土组合梁试验和相关研究提供参考。

水工混凝土S-N和P-S-N曲线特性研究

在已知混凝土静压强度分布的基础上使用S N曲线模型推导出一种疲劳寿命满足的分布 ,并对水工混凝土做了大量的等幅抗压疲劳试验 .通过分析发现 ,实验数据能较好地符合该分布 ,同时得出了该种混凝土的S N曲线和P S N曲线 .

普通混凝土梁用钢筋的疲劳S─N曲线研究

介绍了钢筋疲劳Ｓ－Ｎ曲线的表达方法和影响钢筋疲劳强度的因素，对普通钢筋混凝土粱用光圆钢筋和变形钢筋的疲劳强度进行了试验研究，对铁科院以前做的对接焊钢筋的疲劳试验结果重新进行了分析，然后以应力幅作为疲劳参数，以９５％作为保证概率，提出了适用于疲劳寿命评估的三种钢筋的疲劳Ｓ—Ｎ曲线，并与国外的试验结果进行了比较。这些曲线为有关规范标准的制定和修订以及工程应用研究提供了新的研究依据。

水泵水轮机反S特性对甩负荷过程压强的影响

基于长龙山抽水蓄能电站输水发电系统,采用两套不同比转速的水泵水轮机全特性曲线,模拟了电站同时甩负荷工况,结合机组工况点的迁移轨迹,总结了水泵水轮机过渡过程的规律性特征。给出了S特性角的定义,可用于评价水泵水轮机特性曲线反S区域对过渡过程的影响,比较了不同反S形特性曲线对过渡过程参数的影响,验证了给出的S特性角,同时也分析了导致过渡过程参数差异的原因。结果表明,甩负荷过渡过程参数极值均发生在机组飞逸点和零流量点附近的区间,该区域特性曲线的S特性角越小,其压强极值工况点越远离反水泵区,对应时刻的流量更大,流量变化率更小,过渡过程中压强极值得到较大改善。

桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土疲劳寿命预测模型试验研究

为研究桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土的力学特性,对5块轨道板单元进行静载试验,分析桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道轨道板的开裂荷载、极限荷载、开裂弯矩和破坏弯矩等力学参数。并在静载试验研究的基础上,结合2010版《混凝土结构设计规范》和国内外混凝土结构疲劳特性的研究成果,确定适用于服役期间组合荷载下桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土疲劳寿命预测模型的混凝土S-N曲线。研究结果表明:桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土抗拉强度和抗压强度可取2010版《混凝土结构设计规范》中的规定值;可采用修正宋玉普混凝土S-N曲线或Goodman平均应力修正的Tepfers混凝土S-N曲线作为桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土S-N曲线。本文的研究成果可为服役期间组合荷载下桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道混凝土疲劳寿命预测模型的建立提供试验依据。

S形曲线钢箱梁斜拉桥沥青混凝土摊铺温度效应分析

大连滨海大道西延伸线张柏2号高架桥主桥为(50+96+192+70)m S形曲线钢箱梁斜拉桥,桥面铺装层采用热浇注式沥青混凝土摊铺方法施工,摊铺过程中出现了结构位移和应力较大等异常情况。为了解异常情况产生的原因,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型(钢箱梁采用壳单元模拟),分析摊铺过程中温度引起的桥塔纵、横向位移,以及主梁纵向、竖向位移和纵向应力。结果表明:摊铺温度导致结构产生较大的位移和应力,主梁和桥塔纵向位移均达22.8 cm,主梁最大竖向位移为25.9 cm,钢箱梁最大拉应力为143 MPa;摊铺过程中,结构纵、横向均存在较大的位移差和应力差,导致变形不协调和局部应力过大;结构位移、应力的计算值与实测值基本一致。该类桥梁施工时应调整摊铺工艺,降低摊铺温度效应。

水泵水轮机全特性曲线的改进Suter变换

水泵水轮机的全特性曲线在水泵工况和反水泵区表现出"S"型特征,曲线存在交叉和重叠现象,这种流量和转矩的多值性会给过渡过程分析带来不便.采用改进的Suter曲线变换方法,将水泵水轮机在四象限内的全特性曲线转换为2组周期性变化的曲线,即WH(x,y)线和WM(x,y)线;在保持原有数据曲线特性不变的基础上,对水泵水轮机的全特性曲线进行了变换处理,然后采用最小二乘曲面拟合数学模型对变换后得到的WH曲线和WM曲线进行曲面拟合,得到了2组曲线的三维曲面拟合图.变换后的WH曲线和WM曲线平滑光顺,成为2组近似平行的曲线,消除了Suter转换曲线的分布不均匀和插值多值性等缺陷,从而消除了水泵水轮机全特性曲线在水泵和反水泵区的交叉和重叠现象以及曲线两端的分布不均匀现象,为水泵水轮机的过渡过程分析提供了方便.

不同腐蚀率下钢筋混凝土梁的疲劳S-N曲线研究

钢筋混凝土梁中钢筋腐蚀对疲劳的影响不容忽视,针对目前不同腐蚀下钢筋混凝土梁疲劳性能研究较少的情况,介绍了4种疲劳寿命评估方法,并以名义应力疲劳寿命评估法为理论基础,对国内以前做的部分钢筋混凝土梁疲劳试验结果进行了分析,采用应力幅作为钢筋混凝土梁的疲劳参数,取保证概率为95%,拟合了4种不同腐蚀下钢筋混凝土梁的疲劳S-N曲线,并进行对比分析,可为相关研究提供一定的参考。

冻融循环后高延性混凝土疲劳性能试验及S-N曲线研究

对高延性混凝土(HDC)进行75次和150次冻融循环后,进行单轴受压疲劳性能试验,研究其在不同应力水平、加荷频率下的疲劳变形特征和疲劳寿命。将常温养护条件下的试件与经过冻融循环试件的疲劳性能进行对比,建立适用于不同冻融条件下HDCS-N曲线模型。试验结果表明:经过常温养护条件下进行疲劳试验,得到疲劳寿命与加荷频率成正比,与应力水平成反比;经过冻融循环后进行疲劳试验,疲劳寿命较常温养护有明显减低,75次冻融循环后最高降低95.3%,150次冻融循环后最高降低97.3%;试件在疲劳破坏后,均具有较好的整体性,属延性破坏。对试验结果进行分析,以加荷频率、冻融次数作为参考值,建立不同冻融条件下HDC的S-N曲线模型,计算出HDC材料的疲劳折减系数:正常养护条件下为0.660~0.674,经过冻融循环后为0.589~0.612,下降约9.2%~12.6%。可为实际工程提供参考。

混凝土疲劳寿命P-S-N曲线的试验

文中应用可靠性研究方法,在讨论混凝土疲劳寿命概率分布的基础上,进行了载荷与寿命关系的试验研究,求出了混凝土P-S-N曲线,得到了对数中值寿命、90%存活率及疲劳寿命的分散性随负荷增加的变化规律,从而为可靠性设计奠定了基础。

混凝土疲劳分析中的S-N曲线选择

为了解决混凝土结构疲劳分析过程中混凝土材料S-N曲线选择问题,根据国内外混凝土材料疲劳试验资料,建立适用于疲劳分析的混凝土材料S-N曲线模型,结合试验数据与既有相关模型的精度进行比较,研究结果表明所建立的模型精度较高,为疲劳数值模拟提供参考。

竖向荷载作用下单桩p—s曲线预测方法分析

阐述了p—s曲线的3种拟合方法,即双曲线法、指数曲线法和灰色预测法,分析了它们各自的优缺点,最后,结合模型的数学特征,指出应对桩土接触问题作进一步的研究。

冻融环境下水工碾压混凝土单轴动态抗压性能研究

为研究冻融循环和加载应变率对水工碾压混凝土抗压力学性能的影响,通过室内模拟碾压混凝土坝工程配合比和施工工艺制备碾压混凝土试件,开展不同冻融循环次数(0、25、50、75次)下的冻融试验和不同加载应变率(10^(-5)/s、10^(-4)/s、10^(-3)/s、10^(-2)/s)下的单轴压缩试验,分析碾压混凝土冻融表观特征及加载破坏形态,研究冻融循环次数和加载应变率对抗压力学性能的影响规律;并基于多元回归分析方法,构建抗压强度、峰值应变、应力-应变曲线与冻融循环次数和加载应变率的相关关系。结果表明:碾压混凝土抗压强度与加载应变率呈线性增强关系,与冻融循环次数满足二次多项式的劣化关系;峰值应变与加载应变率满足二次多项式的降低关系,与冻融循环次数满足二次多项式的增长关系。通过全应力-应变拟合曲线与试验曲线的比较发现,在研究的应变率和冻融循环次数范围内,二者吻合较好。

陶砂对混合骨料混凝土性能的影响

研究了不同体积掺量陶砂的掺入对混合骨料混凝土强度、弹性模量、应力-应变全曲线、早期收缩及开裂性能的影响。结果表明陶砂的掺入能明显改善混凝土的早期收缩及开裂情况,当陶砂掺量达到50%时就可以基本抑制混凝土的开裂,且陶砂的掺入对混合骨料混凝土的强度没有太大影响,但是随陶砂掺量的增加会使混凝土的弹性模量有所降低,当体积掺量大于50%时降低比较明显,而此时混凝土的韧性却几乎不降低甚至有所提高。

冻融作用下自密实混凝土疲劳寿命可靠性分析

为了研究冻融损伤对自密实混凝土弯曲疲劳寿命的影响,对经受不同冻融循环后的混凝土试块进行了不同应力水平下的四点弯曲疲劳试验,并利用矩估计法获得了混凝土试块的弯曲疲劳寿命Weibull分布参数,建立了经受不同冻融循环后的混凝土试块在不同可靠性概率下的疲劳寿命预测模型。研究结果表明:受冻自密实混凝土的疲劳寿命概率分布可以用两参数Weibull分布表征,得出自密实混凝土疲劳寿命的离散性随冻融次数的增加而增大,随应力水平的增大而减小;根据试验数据生成了自密实混凝土的Pf⁃S⁃N曲线,可准确预测经受不同冻融循环后自密实混凝土的弯曲疲劳寿命;自密实混凝土的疲劳寿命所需的安全系数随冻融循环次数的增加而不断增大,这说明对经受冻融损伤较严重的自密实混凝土,其弯曲疲劳寿命必须采用较大的安全系数才能保证结构的安全运行。

基于结构应力法的钢管混凝土焊接接头疲劳评估

裂纹尖端应力的奇异性导致传统疲劳评估法和部分标准对焊接结构疲劳寿命预测精度不够,影响工程结构可靠性。裂纹扩展是焊趾或焊根所在截面外载荷驱动造成的,基于焊缝处力平衡关系提出结构应力法。该方法将单元节点力转换成线力,并综合考虑不同焊接接头类型、板材厚度和加载模式。运用断裂力学理论将微小复杂裂纹扩展至疲劳失效全过程统一起来,以等效结构应力幅值推导出主S-Nd曲线疲劳评估表达式。采用不同单元仿真试件证明了结构应力法具有网格不敏感力学特征,与试验数据对比,焊缝的薄弱位置和实际疲劳裂纹一致,验证了结构应力法具有较高的疲劳预测精度。钢管混凝土焊接结构验证了结构应力法在疲劳寿命评估时具有有效性和可靠性。