Drucker-Prager准则在拉剪区的修正

针对在岩石塑性力学领域广泛应用的Drucker-Prager准则(简称D-P准则)是一个压剪屈服准则,在拉剪受力状态下不适用的情况,提出在拉剪区修正D-P准则的2种可行性方案。第一种方案是在压剪区,仍采用D-P准则的锥面式,而在拉剪区及其邻近,采用一个球形屈服面代替原来的锥顶附近的锥面。第二种方案是使用一个双曲旋转面近似地代替D-P圆锥面。将这2种方法定义的新的修正的D-P准则简称为D-P-Y准则,它是一个三参数准则,不仅在压剪区符合三轴压缩实验结果,而且在拉剪区也可拟合抗拉强度的资料。同时,它还是一个在全区域处处光滑的正则函数,可以使用经典的正交法则和一致性条件建立本构关系,而不必做任何奇异点的处理,这给应用和编程都带来方便,具有广泛的应用前景。特别地,对于双曲型的D-P-Y准则,当相关参数取0时,可分别退化为D-P准则和Mises准则,因此,在编程中可只编入D-P-Y准则。

钢筋混凝土梁剪压破坏时剪压区混凝土的复合受力强度

根据７０根梁斜截面剪压破坏的试验资料，推算出梁剪压区的水平压应力σｘ和剪应力τｘｙ，并据此给出了剪压区混凝土压剪复合受力强度的计算公式。该式隐含了竖向压应力σｙ的影响，间接地考虑了斜截面上的骨科咬合力和受拉钢筋的销拴作用，且较为简单，可用于建立梁斜截面受剪承载力计算公式。

先张法PC空心板剪压区裂缝分析及计算

为得到先张法PC空心板剪压区裂缝的发展规律及斜裂缝宽度的计算方法,通过16mPC空心板在不同剪跨比下的抗剪试验,记录各剪跨比下结构剪压区裂缝的参数,与钢筋混凝土剪压区裂缝宽度对比分析,总结了先张法PC空心板剪压区裂缝的发展阶段以及裂缝宽度的变化规律。在剪力作用下剪压区裂缝随剪跨比的增加斜裂缝投影长度增大,斜裂缝倾角变小。以箍筋应力作为计算剪压区裂缝宽度的主要参数,通过试验数据的回归,得到在箍筋极限抗拉强度内先张法PC空心板剪压区裂缝的计算公式,并采用同批次板抗剪试验及天津大学13mPC空心板的试验数据进行验证,结果表明建立的计算公式正确。

剪压区和剪跨比对混凝土板受剪承载力的影响

为探究受拉纵筋屈服的情况下,混凝土板内支座控制截面的相对剪压区高度和板的剪跨比对其受剪承载力的影响,完成了4个混凝土板试件的受剪试验。试件由板、板端伸臂构件、板下柱以及底梁构成,试验借助板端伸臂构件在板端施加力偶,在预估斜裂缝起始位置的外侧施加竖向荷载,在竖向荷载和板端力偶共同作用下使板顶纵筋在斜裂缝与其相交处接近屈服,并最终使混凝土板发生无纵筋销栓作用的受剪破坏。试验结果显示:极限荷载下混凝土板弯剪控制截面的剪压区高度与板顶受拉纵筋配筋率呈正相关关系;压力和剪力共同作用于混凝土剪压区,该区域混凝土的抗剪强度受压应力相对大小的影响,压应力较大时抗剪强度低于纯剪时的抗剪强度,压应力较小时抗剪强度高于纯剪时的抗剪强度。基于试验结果,建立了考虑剪跨比和由纵向受拉钢筋引起相对剪压区高度影响的板内支座附近斜截面受剪承载力计算方法。

钢筋混凝土板剪弯区段的裂缝宽度计算与控制

通过２１个试件计４２块悬臂板的试验，对钢筋混凝土板剪弯区段的裂缝宽度分布、计算与控制进行了研究，在分析试验结果的基础上，对裂缝宽度的计算公式，以规范ＧＢＪ１０８９所用公式为依据，提出了对该公式的修改建议，最后提出了悬臂板根部裂缝宽度控制的具体构造措施．

梁内剪弯区钢筋与混凝土粘结性能的试验研究

为如实反映受弯构件中钢筋与混凝土的粘结应力,采用内贴片的全梁粘结试验对梁内剪弯区钢筋在复杂应力状态下的应力及粘结应力分布规律进行研究.通过试验测量和分析,得到了梁内剪弯区钢筋的分布规律和粘结滑移基本关系.

剪跨区开圆孔RC梁的破坏形态和初步试验研究

为了降低建筑层髙,在梁腹部开设孔洞供管线通过的方法在工程中已被逐步应用.但迄今仍缺乏对开大圆 孔 T 型 RC梁完善的设计方法及系统化、参数化的试验研究支持.文章介绍了腹部开设单个圆孔的钢筋混凝土梁的 几种较为典型的破坏形态,并对在剪跨区开大圆孔T 形 RC梁开展了初步的试验研究与分析.

高压压力容器抗剪销区应力的有限元分析

本文用有限元法分析了抗剪销式高压压力筒危险区域—抗剪销区的应力状态,建立了有限元计算的力学模型,提出了8～20节点块体元与杆单元组合的计算程序,分析了模型中虚拟杆元刚度对计算结果的影响,给出了抗剪销区的应力分布规律。

钢筋混凝土无腹筋对边简支构件剪压区混凝土的强度

本文以一组无腹筋对边简支构件为依据,参考其抗剪承载力的塑性解,分析了构件宽厚比的变化对其剪压区混凝土应力状态的影响,建立了此类构件剪压区混凝土的复合强度与单向轴心抗压强度的关系武,论证了混凝土标准试块的抗压强度与构件中类似应力状态区域的混凝土抗压强度之间的关系,进而提出了无腹筋对边简支构件从梁过渡到板的连续的抗剪承载力计算公式。

框架节点核心区剪压比超限影响因素及对策

框架节点核心区剪压比一旦超限,就无法通过增大配筋来进一步提高节点核心区的抗剪承载力。对框架节点核心区剪压比超限的影响因素和存在的问题进行了分析,并提出了解决办法。提高框架节点混凝土强度可以改善节点核心区剪压比的超限,但给施工造成不便。增大梁柱的截面可以提高节点核心区剪压比上限,但应注意梁柱刚度增大会造成分担的内力也增大。正交梁的梁端出铰后对节点的侧向约束会减弱,建议复核节点罕遇地震受剪承载力时,ηj不宜取得太大。梁端加腋会干扰塑性铰的出现时间和位置,不宜盲目采用。提出了在框架节点处设置圆柱形柱帽的措施,能够大幅度提高节点抗剪能力,有利于“强节点弱构件”的实现,可以解决复杂框架节点核心区剪压比超限的问题,在实际工程中具有实用性。

一种无腹筋混凝土梁受剪承载力计算的新方法

为了提高无腹筋混凝土梁特别是大尺寸、低纵筋率的无腹筋梁的受剪承载力预测精度,提出了一种无腹筋混凝土梁受剪承载力计算的新方法.首先,假定剪力主要由无腹筋梁的混凝土受压区承担,并根据其破坏模式将混凝土受压区细分为剪压区和斜拉区2个部分;其次,通过分析剪压区和斜拉区的破坏机理,建立抗剪贡献的计算公式;然后,通过合理简化和理论推导,确定受压区高度、剪压区高度等主要参数的取值;最后,在考虑尺寸效应的基础上,建立无腹筋混凝土浅梁的受剪承载力解析公式,该公式具有明确的物理涵义,能够反映混凝土强度、纵筋率、剪跨比以及尺寸效应等主要因素的影响.试验结果表明,相比于现行主要规范公式,所提公式的预测精度和预测稳定性均有明显提高.

基于尺寸效应的无腹筋钢筋混凝土梁的剪切强度公式

取无腹筋钢筋混凝土梁的临界斜裂缝及其顶端横截面所截隔离体为研究对象,根据极限平衡法,建立平衡方程组。分析临界剪压区主应力与梁斜截面破坏形式的关系,并对临界剪压区进行应力分析,再应用Baant提出的尺度律,得到同时适用于斜拉破坏和剪压破坏的无腹筋钢筋混凝土梁的剪切强度公式,其中,临界剪压区高度是该公式的未知参数。通过对Baant试验数据库进行Levenberg-Marguardt非线性最小二乘曲线拟合,得到临界剪压区高度与各参数的幂指数关系。最后经与Collins试验数据库比较可知,相对于ACI 318-08和GB 50010-2010对应的剪切强度公式,所得的剪切强度公式能更好地与试验数据吻合,且和Baant的剪切强度公式计算结果接近。

桑树条桑收获剪伐技术的探讨

大棚养蚕作为适应现代蚕业规模化、产业化经营而兴起的一种新的生产模式,近几年来对加快蚕业生产发展,提高蚕农生产积极性,增加桑蚕业效益等方面起到了极其重要的作用。几年来我们以实现全年养蚕条桑育为目的,在桑树剪伐技术上进行试验推广,取得了较好的效果。 1 剪伐方法: 采用隔年轮伐法,对承包的桑园对等分为二区,实行半量轮伐,即一半进行重剪梢,一半常规剪梢、常规夏伐。重剪区结合剪梢只留条长0.7—0.8米。

关于框架节点核心区的结构设计

在高抗震设防烈度地区，我们经常会遇到框架梁柱节点核心区抗剪超限，本文就该问题出现原理及如何提高框架梁柱节点核心区抗剪承载力提出了一些措施。

一种修正的Drucker-Prager屈服准则

Drucker-Prager(以下简称D-P)屈服准则因其形式简单、物理意义明确而得到广泛的应用,然而经过多年的应用和研究,其缺点逐渐显现出来,如拉剪区偏大、不具有应力角效应等,针对这些不足,提出了修正的D-P屈服准则。在拉剪区用圆球面和横截面的组合方式代替原来的圆锥面,从而不改变D-P屈服准则压剪区的形式,在考虑岩石实际的拉伸强度的同时,也满足该屈服准则经过单轴抗拉强度点的条件;为考虑岩石在三轴压缩和三轴拉伸状态下不同的强度特性,即应力角效应,引入了一种角隅模型;为保证屈服准则始终通过岩石的单轴抗压强度点,建议了一种材料参数k值的取值方法。为验证屈服准则修正后的适用性和正确性,将修正屈服准则与真三轴试验结果进行了拟合,同时与Mohr-Coulomb(以下简称M-C)准则进行对比,结果表明,修正屈服准则可以很好地描述试验现象,且比M-C准则更接近真实结果。

基于ABAQUS大偏心梁柱节点损伤分析

为了研究大偏心梁柱节点损伤程度,结合某高层建筑框架剪力墙梁柱大偏心节点情况,研究梁柱偏心对节点核心区抗剪承载力的不利影响。通过节点精细化有限元模型,定量分析梁柱节点偏心所产生的附加扭矩、附加弯矩,以及由于梁柱偏心对节点核心区抗剪承载力的不利影响。分析结果表明,对于典型的强柱弱梁的节点体系(即柱子截面较大而梁截面较小的情况),在不采用梁端水平加腋的构造措施的条件下,偏心节点核心区的混凝土最大应力值仍小于节点核心区材料的抗压强度标准值。由于节点核心区周围楼板的存在可在一定程度上承担部分节点核心区由于偏心引起的附加扭矩作用,使柱节点核心区的抗剪会有较大的富余度。

基于修正Drucker-Prager准则的岩石次加载面模型

为模拟岩石在循环加、卸载作用下的变形特性,结合Drucker-Prager(简称D-P)屈服准则与次加载面理论,建立了能考虑岩石材料实际抗拉强度和应力角效应的循环加、卸载模型。首先考虑岩石在三轴压缩和在三轴拉伸状态下不同的强度特性,在传统的D-P屈服准则中引入角隅模型,并借鉴殷有泉提出的D-P-Y准则,形成了修正的D-P屈服准则;进一步结合修正屈服准则和次加载面理论,提出了适用于岩石循环加、卸载的次加载面模型,并通过自编程序,实现了循环加、卸载模型的数值表达与岩石循环加、卸载试验数值仿真。计算结果表明,基于修正D-P屈服准则的次加载面模型能较好地描述岩石的曼辛效应和棘轮效应;通过改变抗拉强度的大小,可以发现随着抗拉强度的减小,岩石的变形量相应增加,且增加的幅度逐渐提高,说明修正模型可准确反映抗拉强度对岩石的循环加、卸载变形的影响。

千米深井煤层水力压裂作用下裂隙应力场演化规律的数值模拟研究

为了掌握千米深井煤层水力压裂作用下煤体内部裂隙应力场演化规律,更科学地开展超千米矿井煤层水力压裂增透瓦斯综合治理工作,以平煤股份一矿超千米埋深的戊8-31240工作面为建模背景,采用RFPA-2D数值模拟软件,建立了煤体内部裂隙发育—应力场扰动数值模型,模拟得到了水力压裂作用下深部煤体内部裂隙应力场演化过程。研究结果表明,深部煤体内部在水力压裂作用下,首先由水流浸润煤体,微裂隙在压裂孔四周区域萌生,在孔左上、右上两侧区域形成“V”形主级宏观裂隙呈扇形继续扩展发育,然后在孔左下、右下两侧区域微裂隙贯通形成“Λ”形次级宏观裂隙,最后孔两侧主、次级宏观裂隙贯通,呈现“X”形裂隙扩展主导压裂,并产生更多微裂隙,使深部煤体受水力压裂的影响范围不断扩大;深部煤体水力压裂开始阶段,内部破坏向压裂孔四周随机发生,随着压裂压力升高,煤体破坏开始向压裂孔上下区域延伸,但远小于向压裂孔两侧破坏速度,煤体破坏更多集中在煤层上部,表明水力压裂将会对煤层顶板造成较大冲击;深部煤体受水力压裂作用,条带状剪应力、块状拉应力主要集中在裂隙的尖端附近区域,剪应力从13.5 MPa卸压到1.1 MPa,卸压降幅91%,而拉应力从11.0 MPa卸压到2.2 MPa,卸压降幅80.0%,其拉应力卸压效果要小于剪应力的卸压效果,随着压裂的裂隙向煤体深部延伸转移,最终在单个压裂孔前后25 m范围区域形成剪—拉双重作用卸压区,使地应力得到释放,大大提高了深部煤体的透气性。数值模拟研究可为千米矿井深部煤层水力压裂技术工艺参数优化实施提供一定参考。

空气舵/推力矢量复合控制技术研究及其仿真

为解决高升阻比的面对称升力体气动外形造成风剪区干扰力矩大,控制力矩不足导致喷管摆角需求超过最大允许值的问题,进行了姿态控制技术研究;采用了空气舵\推力矢量复合控制以及计攻角补偿的方法,提高控制能力的同时,又有效减小了风剪区的攻角,使喷管摆角需求降低到允许值以内;研究结果保证了导弹可以通过风剪区,并对相应的控制方法建立六自由度模型,在matlab的仿真环境下进行了仿真验证,有较好的工程实际应用价值。

深部开采巷道软弱围岩塑性区和剪裂区研究

考虑开挖二次应力场对圆形巷道软弱围岩的实际影响,基于双剪统一强度理论及力学原理,探讨了深部圆形巷道围岩塑性区应力及范围.考虑矿体回采爆破振动,对巷道软弱围岩弹性区域内产生的剪裂区应力进行了研究.最后,利用莫尔-库伦强度理论,推导了深部矿体回采爆破时巷道软弱围岩剪裂区范围,并对它进行了分析.