A Linearized and Unified Yield Criterion of Metals and Its Application

In this paper a linearized and unified yield crierion of metals is presented, which is in a form of a set of linear functions with two pararneters. The parameters are ex- pressed in terms of tension yield stress and so-called “shear-stretch ratio” and can bereadily determined from experimental data. It is shown that in stress space the set of yield functions is a set of polygons with twelve edges located between the Tresca’s hexagon and twin-shear-stress hexagon￣[1]. In this paper the present yield function isused to analyse the prestressiap loose running fit cylinders.

型钢混凝土墙体抗震性能有限元分析

为探究型钢混凝土墙体的抗震性能,使用ABAQUS软件对已有试验进行分析,通过对比骨架曲线与破坏模式,验证得到合理的有限元模型和本构关系,在此基础上建立16个型钢混凝土墙体模型研究型钢构造形式、轴压比、剪跨比、型钢厚度与型钢屈服强度对型钢混凝土墙体的抗震性能影响。研究结果表明:X型试件的抗侧承载力与变形能力最好,当轴压比为0.3时,X型试件的抗侧承载力与变形能力最优;随剪跨比的增大,墙体的抗侧承载力逐渐减小,延性系数为先增大后减小;随着型钢厚度的增大,结构抗侧承载力逐步增大,但延性系数增幅逐步变缓;当型钢屈服强度为400MPa时对试件抗震性能提升明显。

高阻尼隔震橡胶支座的相关性试验研究及其参数取值分析

本文目的是研究各种因素对新型桥梁高阻尼隔震橡胶支座(简称HDR)水平剪切性能的影响。采用反复加载试验方法,进行了HDR支座剪应变相关性、压应力相关性、加载频率相关性、反复加载次数相关性、温度相关性、老化相关性等试验,研究了其相应因素对HDR支座滞回环面积、屈服强度、等效阻尼比、屈服后刚度、等效刚度的影响。试验结果表明,加载频率、反复加载次数、温度、老化对HDR支座表征阻尼特征的指标影响较大,而对其刚度影响相对较小。通过对试验曲线的分析,给出了G值为0.64 MPa,100%剪应变时设计等效阻尼比为12%的HDR支座的等效剪切模量、等效阻尼比、屈服强度、屈服前刚度、屈服后刚度随剪应变变化的经验公式。

材料泊松比对塑性屈服的影响

以主剪应力作用下的十二面体形状改变为参量建立了包含材料特性参数的初始屈服条件 ;研究了材料特性对实际屈服面的影响 .结果表明 ,Mises屈服面相当于材料泊松比为 0 .5时所对应的屈服面 ;材料在弹性阶段不同的泊松比 。

基于双向拉伸的温度对高聚物薄膜热成型性能的影响研究

以高聚物薄膜材料为研究对象,搭建了双向拉伸试验装置,开展了不同温度下高聚物薄膜材料的双向拉伸实验。结果表明,不同温度下双向拉伸载荷与位移曲线存在一致的变化关系。由于剪张比的变化,双向拉伸作用下高聚物薄膜材料的屈服载荷明显大于单向拉伸,同时,双向拉伸下屈服载荷与当量弹性模量随着温度的增加逐渐减小,且存在负相关关系。

剪切型多自由度体系瞬时输入能量的分布

通过对剪切型多自由度体系的地震能量反应分析,提出了描述多自由度体系整体脉冲能量反应的参数,瞬时输入能量等效平均速度,并在此基础上建立了瞬时输入能量分布系数的概念,提出了估计瞬时输入能量分布的方法。

陶粒砼大开洞剪力墙剪力调幅法的研究

通过12片陶粒砼大开洞剪力墙1:3比尺的模型试验,提出采用塑性内力重分布的剪力调幅法计算大开洞剪力墙的内力。该方法较弹性理论更符合结构实际受力状态,与塑性铰理论计算及试验结果相比偏于安全。

钢材屈强比对螺栓抗剪连接承载性能的影响

目的研究钢材屈强比对高强度螺栓抗剪连接承载性能的影响,解决高强度钢材屈强比变大会造成钢材塑性变形能力下降,使高强度钢材的应用受到限制问题.方法通过总结国内外不同强度等级钢材螺栓抗剪连接试验的研究成果,分析屈强比对螺栓抗剪强度、钢板承压性能、钢板截面抗拉性能和长接头连接性能的影响.结果螺栓的抗剪强度与屈强比几乎无关;EC3关于高强度钢材承压强度的设计公式与试验结果相比过于保守;对于中低强度钢材,钢板净截面抗拉性能是一般是由毛截面屈服来控制的,而高强度钢材在达到毛截面屈服之前钢板就已发生净截面拉断,因而需通过净截面抗拉来控制设计应力;高强度钢材塑性变形能力的下降会对承载后期各螺栓间的内力重分布造成不利的影响.结论高强度钢材与中低强度钢材螺栓承压连接承载性能存在较大区别,建议进行更深入试验研究和参数分析以得到定量的研究结果为工程设计提供理论依据.

考虑围压依存性的软岩结构性下加载面模型

软岩具有典型的弹塑性变形特点,同时由于其内部的胶结作用具有较强的结构性,因此将软岩视作结构性超固结黏土。软岩残余强度随围压变化是软岩峰后力学特性的一个显著特性,在实际工程中具有显著的意义。通过对孔隙比之差的概念进行扩展,使之能够同时考虑软岩的结构性和超固结性,并且给出合理的发展式。通过引入结构性下加载面的概念,在剑桥模型的基础上建立起软岩的结构性下加载面模型。该模型能够反映围压对软岩结构性破坏速率的影响,最终导致不同围压下软岩达到残余强度变形阶段时所保留的残余结构性存在差异,使得软岩的残余强度随围压变化。将理论计算结果与软岩的三轴压缩排水试验结果进行对比分析,结果表明该模型能够较好的描述软岩的应变硬化和软化特性及体积变形剪胀特性,同时能较好的描述软岩的残余强度随围压变化这一力学特性,并给出合理解释。

用于高压电气设备的剪切型铅减震器性能影响研究

作为重要的电气设备抗震技术产品,剪切型铅减震器能够有效降低电气设备的地震响应。但随着电气设备电压等级的提高,设备结构规格不断增大,其地震作用力显著增大,对电气设备安装的减震器性能提出了更高要求。通过剪切型铅减震器的低周反复加载试验研究,分析其受力模型,对比减震器在不同加载频率下的力学和阻尼耗能性能,并根据试验结果提出优化工艺,进一步提高减震器性能。

近断层地震动作用下铅芯橡胶隔震体系的参数优化

以铅芯橡胶隔震支座耗散的地震能量最大为目标函数,以隔震层最大位移和顶层加速度峰值最小为主要约束条件,对近断层地震动作用下LRB隔震体系的参数进行优化。研究表明,在近断层地震动作用下LRB隔震体系屈服剪力系数的最优取值范围为0.1～0.14,最佳屈服剪力系数随着第二隔震周期的增大而减小,屈服位移较高时最佳屈服剪力系数也较大。屈服前刚度与屈服后刚度比的最优取值范围为16～35,但最优刚度比随屈服位移的减小呈比例增大,刚度比随屈服剪力系数的增大也略有增大。

非饱和原状黄土的变形及屈服特性试验研究

对不同吸力非饱和原状黄土进行了等应力比三轴压缩及常规三轴剪切路径下的试验,研究了偏应力比q/p(q及p分别为净平均应力及偏应力),吸力及净围压对不同应力路径下变形及屈服特性的影响。研究结果表明:在等应力比三轴压缩及常规三轴剪切过程中,孔隙比e与净平均应力p关系(e-lnp)皆位于二条相交的直线上,吸力、偏应力比及净围压对弹性指数的影响很小,对屈服应力及压缩指数的影响较大。等应力比三轴压缩路径下,偏应力比一定时,屈服应力及压缩指数皆随吸力的增大而增大;吸力一定时,随偏应力比的增大而先增大后减小。常规三轴剪切路径下,吸力一定时,屈服应力及压缩指数皆随净围压的增大而增大;净围压一定时,随吸力的增大,屈服应力增大,压缩指数减小。以塑性体应变作为硬化参数时,q-p平面上的初始及后继屈服面皆为对称于饱和土K0线的倾斜椭圆,吸力及应力增大时,屈服面没有旋转,而是产生等向扩大。

低屈服点钢板剪力墙抗震性能研究

在低屈服点钢板剪力墙体系中,内嵌钢板使用低屈服点钢,周边框架使用普通钢材。采用数值方法研究低屈服点钢板剪力墙在单调荷载作用下的抗剪性能和在反复周期荷载作用下的滞回性能。对内嵌钢板的屈服强度和高厚比进行参数分析,用于研究其对结构抗震性能的影响;分析显示低屈服点钢板剪力墙有很好的变形能力和耗能性能且能减小对主框架的影响。

金属材料屈服准则的线性化统一形式及其应用

本文介绍金属材料屈服准则的线性化统一形式，它是一族包含两个材料常数的十二边形，文［１］所提出结果的线性化近似，因此在应用中更显得方便。文中应用这种线性化准则进行了松套圆筒自增强分析。

预制构件用C100高强混凝土配合比研究

采用砂浆稠度仪对低水胶比(水胶比0.16)水泥净浆的屈服剪切强度和塑性黏度进行定性表征,分析了矿物掺合料对低水胶比高强混凝土在流变学方面的意义。开展了常规原材料及工艺条件下C100高强混凝土的配比研究,分析了每m^3胶凝材料用量、水胶比、砂率等因素对高强混凝土强度影响,基于浆骨比设计理论对混凝土配合比设计方法进行优化,提高混凝土的工作性能。对优选配比的C100高强混凝土综合性能测试结果表明,混凝土具有较好的工作性能、力学性能和耐久性能,具有早期抗裂性能好、干燥收缩小、徐变系数低的特点,在混凝土预制构件中具有较好的应用前景。

矩形钢管节点屈服线和冲剪综合破坏模型

基于屈服线和冲剪破坏模型,对矩形管-管节点和板-管节点发生这2种破坏模式的支主管宽度比β适用范围进行理论分析,探讨CIDECT规范中给出的支主管宽度比适用范围的合理性,并在此基础上合理考虑沿支管周长刚度变化,对主管可能发生屈服线和冲剪破坏的区域进行分析,给出屈服线和冲剪综合破坏的承载力计算方法。将所得公式的计算结果与试验结果进行对比,并将其与CIDECT规范计算公式进行对比分析。结果表明:该建议公式计算值与试验值吻合较好;β<0.85时,CIDECT规范公式低估了节点承载能力,而0.85<β<1-1/γ(2γ为主管宽厚比)时,CIDECT规范公式高估了节点承载能力。

腐蚀管道剩余寿命的性能衰减模型研究

管道在长期的运行过程中,由于介质和土壤的腐蚀性、管材的微塑性变形、结构转变和渗氢等,不仅会使管道出现各种腐蚀损伤,而且还存在着老化效应和氢化作用,导致管材的脆变并改变材料的塑性,使机械性质参数发生衰退。从管材性能衰减和腐蚀损伤角度研究了管道的剩余寿命,提出了根据结构承载能力的极限值确定塑性变形时工作寿命的方法。为了确定剩余使用寿命,对剪切损伤率和屈服性能比等概念进行定义,在掌握管材金属剪切损害率和屈服性能比的时间特性基础上,建立了剩余寿命计算模型,并给出了算例。

钢筋混凝土框架柱层间屈服位移角的影响因素分析

收集了国内外181根钢筋混凝土矩形截面柱的抗震性能试验数据,由于各试验因素取值存在差异或缺失,无法直接采用传统的拟合回归方法得到层间屈服位移角与各因素之间的关系。为了将次要因素偏差的影响控制在一定程度,本文提出了一种改进的数据过滤处理方法,并利用编制的程序对每个区间的数据点进行过滤,从而使各区间剩余数据点的次要因素均值尽可能处于同一水平。根据过滤后剩余的数据点,分别探讨了轴压比、纵向配筋率及剪跨比对框架柱层间屈服位移角的影响规律。结果表明,框架柱的层间屈服位移角随轴压比的增大而线性减小,随纵向配筋率的增大而线性增大,而受剪跨比的影响较小。

水粉比对不同类型自密实混凝土剪切变形行为的影响

采用RHM-3000 ICAR混凝土流变仪测试了水粉比对粉体型自密实混凝土、黏度改性剂型自密实混凝土和粉体-黏度改性剂复合型自密实混凝土剪切变形行为的影响,分析了Herschel-Bulkley模型(H-B模型)以及改进Bingham模型对流变曲线的适用性。结果表明:3种自密实混凝土坍落扩展度与含气量接近,屈服应力均随水粉比增大而增大,塑性黏度均随水粉比的增大而减小;自密实混凝土剪切变稠程度随水粉比的增大而降低,并存在由剪切变稠向剪切变稀过渡的临界水粉比;H-B模型和改进Bingham模型均可用于表征自密实混凝土的剪切变形行为,二者具有良好的相关性,但是改进Bingham模型二阶参数与塑性黏度的比值对剪切变形行为的变化更为敏感;黏度改性剂型自密实混凝土剪切变形行为对水粉比的变化最为敏感,粉体型自密实混凝土次之,粉体-黏度改性剂复合型自密实混凝土敏感性最低。

双肢剪力墙耦合比计算方法及其应用研究

耦合比作为衡量联肢墙受力性能的重要参数,在国际上已逐步用来指导联肢墙的设计。为了计算弹性和塑性阶段双肢墙的耦合比并明确其合理的应用范围,通过理论推导与数值模拟结果给出了弹性和塑性耦合比的计算方法,分析了耦合比全过程变化规律和不同弹性和塑性耦合比组合下双肢墙的反应,提出了利用耦合比计算双肢墙顶点水平位移的理论公式和通过耦合比实现双肢墙理想屈服机制的建议。研究结果表明:本文弹性和塑性耦合比计算方法与双肢墙顶点水平位移理论公式是有效合理的;弹性耦合比主要由双肢墙几何尺寸所控制;塑性耦合比影响双肢墙的极限承载力和延性,应限制其上限;弹性与塑性耦合比的差值应不小于10%,以防止墙肢先于多数连梁发生屈服。通过快速计算和控制耦合比,可使双肢墙的设计更加合理与安全。