初始缝高比对粉煤灰基地聚合物混凝土断裂性能的影响

为研究初始缝高比对地聚合物混凝土断裂性能的影响,设计4组不同初始缝高比(0.2、0.3、0.4与0.5)的粉煤灰基地聚合物混凝土(FAGC)进行三点弯曲试验,并运用双K断裂理论计算试件的断裂参数。结果表明:初始缝高比不改变FAGC的断裂过程,均包括线性变形、稳定扩展与失稳扩展三阶段。增大初始缝高比,FAGC的峰值荷载、断裂韧度与断裂能均呈现减小趋势,表明FAGC的承压能力与抵抗裂纹扩展能力降低。增大初始缝高比导致FAGC有效裂缝长度增大,意味着地聚合物混凝土的韧性越好。

不同高度比煤岩组合体的力学特性及裂纹演化数值模拟

为探究不同高度比煤岩组合体的力学特性和裂纹演化规律,利用UDEC数值模拟软件,开展了煤岩高度比分别为2∶1、1∶1、1∶2的“煤-岩”组合体模拟试验。研究结果表明:不同高度比煤岩组合体的强度均介于煤、岩单体强度之间,且煤岩高度比越小,组合体的抗压强度越大,两者之间呈负相关;随着煤体所占比例的减小,组合体煤体部分从倾斜45°角破坏转为“N”型破坏,岩体部分保持较好的完整性;组合体的裂纹演化可以分为裂纹平稳发育阶段、裂纹快速发育阶段以及残余破坏阶段,裂纹主要集中在煤体部分,并且逐渐积累发育扩展到上部岩体,最终造成组合体的失稳破坏。

综采放顶煤工作面导水裂隙带发育高度研究

为研究综采放顶煤工作面导水裂隙带发育高度,以高河煤矿E2311综放工作面为研究背景,采用工程地质调查、理论计算、数值模拟、现场实测等手段进行了研究。结果表明:理论计算、数值模拟、现场实测得出的工作面开采后导水裂隙带高度基本一致,取最大值作为最终结果,即导水裂隙带发育高度为86.2 m,裂采比为13.26。

基于XFEM的混凝土纯弯曲梁的裂缝扩展模拟研究

选取纯弯曲梁进行裂缝扩展研究,在理论上符合Ⅰ型断裂模式.因此,本文利用扩展有限元法(XFEM)模拟了混凝土纯弯曲梁裂缝发展的全过程,结合线性叠加渐进假定,得到了不同初始缝高比的P-δ曲线、P-CMOD曲线以及临界有效裂缝扩展长度(a_(c)-a_(0))/h与裂缝发展路经.对比试验数据和模拟结果表明:随着初始缝高比的增大,起裂荷载P_(ini)、最大荷载P_(max)、离散弗雷歇距离δ_(dF)与δ_(d F)^(′),以及临界有效裂缝长度(a_(c)-a_(0))/h均逐渐减小;试验与模拟的裂纹发展路径存在一定偏差,可知试验数据与模拟结果存在规律性差异.

钢筋混凝土三点弯曲梁断裂韧度计算模型

基于虚拟裂缝模型,针对钢筋混凝土试件在三点弯曲作用下开裂截面的受力特征,在合理假定的前提下,给出了一种计算钢筋混凝土三点弯曲梁的失稳断裂韧度的解析方法。然后,应用该方法计算了初始缝高比α0(初始裂缝长度与试件高度的比值)分别为0.2,0.3,0.4,0.5的三点弯曲试件的最大荷载和临界有效裂缝长度,进而求得了钢筋混凝土三点弯曲梁的失稳断裂韧度。通过对计算结果与试验数据的误差分析,发现失稳断裂韧度最大误差为4.915%,说明这种方法可以较为准确地预测三点弯曲梁的失稳断裂韧度。在此基础上研究了初始缝高比α0对失稳断裂韧度的影响,发现失稳断裂韧度基本上不随α0变化,失稳断裂韧度可以作为材料常数,应用于裂缝扩展状态的判断。

有限加筋板边界效应对应力强度因子的影响

分析了含裂纹损伤的有限加筋板边界效应对裂纹尖端应力强度因子的影响,得到裂纹尖端应力强度因子随结构尺寸及边界条件的变化规律。结果表明,随着有限加筋板高宽比和筋、板相对刚度的增大,结构应力强度因子的下降幅度逐渐增大。当裂纹尖端离筋条越近时,这种现象越明显。

受弯构件不需作裂缝宽度验算的最小跨高比

依据《混凝土结构设计规范》最大裂缝宽度计算公式及其验算要求,推导出相关公式,计算出不需作裂缝宽度验算的最小跨高比,可为设计选择截面高度时作参考.

初始缝高比、骨料粒径对混凝土断裂性能的影响

为了研究初始缝高比和最大骨料粒径对低热混凝土断裂参数的影响,设计了试件有效尺寸为300 mm×300 mm×120 mm,初始缝高比分别为0.2、0.4、0.6、0.7,最大骨料粒径分别为10、20 mm的低热混凝土楔入劈拉试验,基于双K理论模型分析初始缝高比及最大骨料粒径对低热混凝土断裂参数的影响。结果表明:粗骨料对裂缝的扩展有阻碍作用,骨料粒径越大,混凝土的双K断裂参数和断裂能越大;相同试件尺寸条件下,起裂断裂韧度与初始缝高比无关,可认为是混凝土材料的固有参数;失稳断裂韧度、断裂能随初始缝高比的增大而减小。

基础不均匀沉降引起的上部结构裂缝分析

为了快速鉴别房屋建筑是否因基础不均匀沉降而产生的裂缝,本文对不同原因引起的基础不均匀沉降而产生的上部结构裂缝的不同形式分别进行了描述和分析,并且详细描述了预防地基沉降的方法和上部结构的加固措施,对建筑结构中地基不均匀沉降的预防及上部结构的加固有一定的技术指导意义。

控制高径比条件下崩岗土体的收缩开裂特性

崩岗土体的收缩开裂受到多种因素的影响。该研究为研究高径比对其影响,共设计10组高径比,通过定点拍照记录脱湿前与脱湿结束时的土体形态变化,结合数字图像处理技术进行定量分析,探讨在控制高径比条件下崩岗土体的收缩开裂规律。结果表明:1)崩岗4层土中,过渡层的裂隙性、径向收缩性能最强,砂土层最弱,两者之间的较大差异会严重破坏崩岗土体的稳定性与承载力,促使崩壁崩塌;2)高径比较小的试样裂隙发育明显,径向收缩不明显;高径比较大的试样无裂隙发育,径向收缩显著。其中,4层土由干缩开裂土样过渡至径向收缩土样的高径比具体临界值分别位于:0.147~0.160、0.160~0.183、0.160~0.183、0.134~0.147;3)当高径比相同时,即使高度、直径不一致,但其各裂隙参数、径向收缩率具备相似性,轴向收缩率随厚度的增加而增加;4)随高径比的增加,收缩含水率逐渐增大,开裂含水率逐渐减小,两者之间的差值可以表示脱湿过程中土体产生抗拉强度的大小。收缩开裂裂隙度、宽径比、径向收缩率随高径比的增加整体呈现增大的趋势,其余参数均呈现减小的趋势。其中,4层土中,过渡层的收缩开裂特性受高径比影响最显著,砂土层受影响程度最小。研究结果可为揭示崩岗崩塌机理提供科学依据。

缝高比对FRP拉挤型材软化关系的影响

为研究FRP拉挤型材拉伸软化特性,对顺纤维方向切口梁采用了三点弯曲试验,试件初始缝高比分别为0.2、0.3、0.4和0.5。试验测定了试件的荷载-挠度(P-δ)曲线、荷载-裂缝口张开位移(P-CMOD)曲线和荷载-裂缝尖端张开位移(P-CTOD)曲线,结果显示FRP拉挤型材断裂过程包括3个阶段:线性阶段、稳定阶段与失效阶段,表现为准脆性断裂破坏。应用P-δ曲线计算试件断裂能,再根据拉伸强度、断裂能以及变形关系建立双线性拉伸软化曲线。总断裂能由微裂纹断裂能和纤维桥连断裂能组成,研究表明:总断裂能大小不受初始缝高比影响,微裂断裂能约占总断裂能的60%;拉伸软化曲线受初始缝高比影响明显,建立了相应的函数公式。

单向纤维增强复合材料板Ⅰ型裂纹尖端应力场的有限元分析

应用ABAQUS有限元软件,对单向纤维增强复合材料板Ⅰ型裂纹进行分析,计算了当裂纹与材料纤维方向的夹角分别为0°、30°、60°、90°时裂纹尖端应力场,利用切向比正应力准则预测了裂纹的扩展方向,分析影响裂纹扩展的因素。结果表明:裂尖附近应力集中现象明显,应力随着裂尖距离增大迅速减小;裂尖处最大Mises应力和最大切向比正应力所在方位均为纤维方向,裂纹沿着纤维方向扩展;裂纹与纤维的夹角越小或缝高比越大裂纹越容易扩展。

整体加筋壁板裂纹的应力强度因子研究

通过基于ANSYS的整体加筋壁板三维有限元模型,系统研究了筋板面积比β(即筋条与壁板横截面积之比)以及筋条高宽比(h/b)对壁板内中心对称穿透直裂纹应力强度因子的影响。研究发现:在裂纹向两侧均匀扩展并不断靠近筋条的过程中,只有合理设计筋条尺寸,筋条才能对裂纹应力强度因子起到有效削弱作用,从而延长结构疲劳寿命。给定筋板面积比,若筋条宽或者筋条高不大于壁板厚度(h/t≤1或b/t≤1),应力强度因子随着筋条高宽比的增大而增大,筋条止裂作用减弱;而当筋条宽和筋条高均大于壁板厚度时(h/t>1且b/t>1),应力强度因子随着筋条高宽比的增大而减小,筋条止裂作用增强。基于大量有限元结果拟合的壁板裂纹应力强度因子经验公式可供工程人员进行快速估算。

麻家梁矿煤层顶板“两带”高度发育特征研究

为准确评价麻家梁矿4号煤层顶板砂岩裂隙水及松散层含水层对矿井安全开采的影响,采用钻探法、地面水位观测法、地面钻孔钻液漏失量观测法对导水裂缝带发育高度进行测定,为矿井防治水提供科学数据。

1600 T快锻机生产刹车壳体模锻坯料工艺理论与技术研究

文章主要阐述了圆柱坯和方柱坯镦粗、拔长的变形机制,通过理论分析及实践经验来改善刹车壳体的生产技术、降低成本、提高成材率,实现公司利益最大化。结果表明:(1)拔长方坯,选用每道次压下率为12.5%,可满足砧宽比或过渡系数和压下率等工艺参数最佳的匹配;(2)当镦粗高径(宽)比>2时,由于变形体均匀压缩区的存在,导致镦粗体会出现双鼓形;(3)当高径(宽)比《1时,饼类锻件的剪切变形与剪切应力强烈,极易导致其心部出现裂纹。

大跨高比大跨度钢筋混凝土楼面梁设计与试验

北京金地中心工程塔楼A,B为满足建筑净高要求,采用了跨度为12.245m和10.225m,两端为简支的钢筋混凝土楼面次梁,跨高比分别达到20.4和22.7。介绍了该大跨高比且大跨度楼面次梁的设计。为研究该楼面梁的刚度及开裂性能,进行了足尺构件试验,按有关规范进行了计算。结果表明,该楼面梁的裂缝宽度及挠度均小于规范限值。根据试验结果,对设计和施工提出了有针对性的建议。该工程主体结构已完成施工,未发现其楼面次梁有显著可见的裂缝。

厚松散层综放开采覆岩破坏发育规律研究

为了确保朱仙庄煤矿综放工作面在回采过程中不受上覆含水层的影响,尽可能提高工作面的开采上限,合理留设安全煤(岩)柱厚度,采用地面钻孔观测法、井下网络并行电法仪探测法以及数值模拟,对厚松散层综放开采覆岩破坏高度发育规律进行研究。结果表明:地面钻孔实测垮采比为4.14,裂采比为9.74,与电法探测结果相近;同一煤层开采后垮采比和裂采比也有一定的变化,一般随着采高的增大而出现小幅度的增大;随着工作面的推进,覆岩破坏由下而上逐渐发展,最大主应力中拉应力的等值线由"拱形"变为"马鞍形",导水裂缝带在在煤壁前方和工作面后方发育最高,需要重点防范其波及到上方的含水层。