超细粉煤灰混凝土抗压拉强度试验与分析

研究不同超细粉煤灰掺量及不同水灰比对混凝土抗压拉强度的影响,并对试验结果做出分析。结果表明:采用超细粉煤灰替代水泥及其他骨料会降低混凝土的压拉强度。在超细粉煤灰掺量为10%左右的时候,28 d抗压强度下降缓慢,当超过20%以后,28 d抗压强度下降趋势加快;在超细粉煤灰掺量为10%左右的时候,28 d抗拉强度下降趋势平缓,当超过20%以后,28 d抗拉强度出现较大的下降趋势。试验结果表明:超细粉煤灰最佳用量为10%左右,且超细粉煤灰用量为影响混凝土抗拉压强度的主要因素。

变温环境下胶囊混凝土拉压性能及影响因素分析

胶囊混凝土是一种具备微裂缝自动修复能力的高耐久性工程材料,应用前景广阔.目前对胶囊混凝土力学和自愈性能研究较多,但缺乏对服役环境变温荷载影响的研究.本文研究了荷载与温度共同作用下胶囊混凝土的力学行为,首先采用双线性软化本构关系建立不同胶囊尺寸的胶囊模型和无胶囊混凝土模型,进行单轴拉伸和单轴压缩测试,考察了胶囊尺寸对胶囊混凝土力学行为的影响,随后模拟不同温度下的热源,研究了考虑热传导和温度变化的胶囊混凝土抗压和抗拉性能.数值模拟结果表明,添加胶囊所导致的非均质性使得混凝土拉压强度降低,胶囊尺寸越大,降低幅度越大;一般而言,抗拉强度比抗压强度下降更为明显;由于胶囊和混凝土的热膨胀系数不同,变温环境可使胶囊混凝土的强度降低20%左右,需在材料设计和参数优化中加以考虑.

发动机连杆恒定机械拉压损伤自适应检测方法

为提高现有发动机连杆拉压损伤检测方法的检测准确率和检测效率,提出发动机连杆恒定机械拉压损伤自适应检测方法。该方法首先研究发动机连杆的机械运动原理及连杆受恒定机械拉压强度影响的分析,然后获取与发动机连杆机械拉压相关的相对损伤分布数据,计算各项相对损伤分布数据所对应的连杆损伤程度,最后利用遗传算法完成概率神经网络模型的优化,基于上述得到的损伤数据建立连杆恒定机械拉压损伤自适应检测模型,实现发动机连杆恒定机械拉压损伤自适应检测。实验结果表明:所提方法检测准确率高于88%,检测时间不超过0.4s,均优于对比方法,具有一定研究价值。

基于离散元的沥青砂浆拉压细观特性对比

文中基于沥青胶砂单轴拉伸强度试验,构建并校准了离散元模型,对拉压荷载下的接触、概率密度、力链分布及线粘性比例等进行了细观对比分析.结果表明:拉伸和压缩荷载方向的改变,沥青砂浆体系接触力及数量分布规律、应力概率密度分布规律及力链分布规律无显著差异,沥青砂浆材料组成相同,抵抗外部荷载的空间细观结构不变;沥青砂浆单轴拉伸和压缩强度差异显著的根本原因在于抵抗荷载的主体的差异,压缩荷载下由沥青砂浆中集料嵌挤和沥青胶结作用共同抵抗,拉伸荷载下由沥青砂浆中沥青胶结作用抵抗.

岩石的压拉比与强度准则之间关系的探讨

岩石的抗压与抗拉强度之比 (压拉比 )远大于 1 ,这是岩石类材料与金属类材料的重要区别之一。讨论了微小裂纹发展成破坏面的过程 ,并从椭圆孔周边的应力状态着手 ,得出了岩石类材料的压拉比与内摩擦角之间关系的计算公式。

拉压强度不等材料的厚壁圆筒的统一极限解

采用俞茂鋐统一强度理论分析了厚壁圆筒的极限荷载，得出统一解形式，它既可以适用于拉压强度相等的材料，也可以适用于拉压强度不相等的材料．

拉压强度不同、具有圆孔的大薄板材料的极限分析

本文对拉压强度不同（简称具有Ｓ－Ｄ效应）的具有圆孔的大薄板材料作了极限分析。结果表明，结构的极限荷载随着材料的压拉强度之比ｋ呈双曲函数增加．考虑到材料具有不同拉压强度的观点，本文的分析结果更具有一般性。

基于相场描述的拉压不对称强度结构拓扑优化

运用了基于相场描述的拓扑优化方法,来寻找在拉伸和压缩中表现出不对称强度行为的连续体结构的最优布局。依据Drucker-Prager屈服准则和幂率插值方案,优化问题可以描述为在局部应力约束下的最小化结构的体积。用qp放松法来解决应力约束的奇异性,并采用基于P-norm函数的聚合方法对应力约束进行凝聚,该方法实现了约束个数的降低,同时引入了稳定转化法来处理大量的局部应力约束和高度非线性的应力行为,以修正应力,提高优化收敛的稳定性。在优化问题求解时,使用拉格朗日乘子法对目标函数和应力约束进行处理。利用伴随变量法进行灵敏度分析,并通过求解Allen-Cahn方程更新相场函数设计变量。数值算例证明了该优化模型和相应数值技术的有效性,相关算例还揭示了考虑拉压不同强度和考虑同拉压强度约束时得到的结构优化拓扑构型具有显著的差异。

拉-压应力状态下脆性岩石强度及破坏机制颗粒流模拟

高地应力区地下岩体工程开挖常形成围岩拉-压应力状态,发生岩体张性破坏灾害。本文针对传统PFC平行黏结模型不能模拟脆性岩石高单轴压缩与拉伸强度比的问题,建立双抗拉强度参数的平行黏结强度准则,开展岩石拉-压数值模拟试验,得到了与物理试验接近的拉-压强度,实现了岩石高压拉强度比的模拟,并深入分析了破坏机制。研究结果表明随着围压的增加,破裂面倾角逐渐增大,由拉伸破裂转化为拉-剪破裂,发现了拉-压应力状态下破裂面处的雁行裂纹。根据细观颗粒位移场揭示了破裂面力学性质,随着围压的增加(破裂面倾角逐渐增大),破裂面张性逐渐减弱而剪性增强。可将拉-压应力状态下岩石损伤演化过程大致分为弹性变形阶段、稳定破裂发展阶段、不稳定破裂发展阶段和整体破裂阶段(峰后应力跌落及残余阶段)。围压较大时弹性变形和稳定破裂发展阶段相对较短,不稳定破裂发展阶段相对较长较剧烈,峰后残余阶段破裂面摩擦更强、应力波动较大。

纤维自密实混凝土的压拉性能及混杂效应

在自密实混凝土(SCC)中单掺、混掺玄武岩纤维(BF)和聚丙烯腈纤维(PAN)制备纤维SCC试件,对标准养护28 d的纤维SCC试件进行强度试验,研究单掺、混掺BF与PAN含量对SCC压拉性能的影响,探讨纤维SCC的微观结构和纤维的混杂效应。结果表明:掺入BF和PAN均能提升SCC的压拉强度,且劈裂抗拉强度的提升效果较抗压强度明显;单掺纤维对SCC抗压强度的提升效果较混掺纤维显著,混掺纤维对SCC劈裂抗拉强度的提升效果优于单掺纤维,混掺BF体积分数为0.10%、PAN体积分数为0.12%时,纤维SCC劈裂抗拉强度提升效果最显著,较SCC提高了75.45%;SCC内部裂缝较明显,掺入的纤维在SCC内部生成网状结构,对于抗压强度呈负混杂效应,对于劈裂抗拉强度呈正混杂效应。

拉压强度不同材料的复合型断裂准则

考虑了材料拉压性能的不能对复合型断裂强度的影响，提出了巴兰金屈服面上的最大周向应力准则，并与实验结果进行了比较。结果表明：对拉压异性材料，考虑了拉压强度的不同对断裂的影响而建立的断裂准则更接近于实验值。

陕西延安Q_2原状与重塑黄土抗拉强度对比试验研究

对陕西延安新宝塔山隧道Q2原状黄土和重塑黄土进行了不同加载速率的无侧限抗压与贯入抗拉试验,研究了加载速率对黄土抗压和抗拉强度的影响,同时研究了加载柱直径对重塑黄土抗拉强度的影响。结果表明:加载速率对抗压强度和抗拉强度的影响较大,抗压强度与抗拉强度均随加载速率的增大而增大,加载速率为1.0mm/min时其抗压强度和抗拉强度值均比较稳定。原状黄土的压拉强度比在10.24~13.68之间,重塑黄土的压拉强度比在18.3~19.9之间。Q2黄土的灵敏度随加载速率的变化范围为5.78~7.14,为灵敏性黏性土,具有较强的结构性。Q2原状黄土与重塑黄土抗拉强度比值在8.40~10.88之间。黄土抗拉强度与加载柱直径之间呈线性增长关系。研究可供土体抗拉强度试验参考,也可为土体抗拉强度试验方法的规范化和标准化提供基础数据。

煤层顶底板常见岩石点荷载与拉压强度关系讨论

岩石的在单轴抗压强度和强拉强度作为强度分类，在岩体风化值测定过程中重要的作用，作为衡量指标，是在规划选点及工程勘察中常用的参数。煤层顶底板常见岩石点荷载和拉压强度间有一定的联系，需要通过多个步骤对其进行实时监测，进而判定两者间的关系。拉压强度和其他应用系统有一定的差异，其应用程序和步骤较为复杂，需要根据实践要求合理进行选择。由于点荷载强度能准确的分析单轴抗压强度之间的关系，因此需要合理应用该技术系统。本文将对室内岩石试验和计算机编程为研究点，对岩石点荷载及拉压强度的关系进行系统的分析。

陕西延安Q_2原状黄土抗拉强度试验研究

对陕西延安新宝塔山隧道Q2原状黄土进行了不同加载速率的无侧限抗压与贯入抗拉试验,研究了Q2原状黄土抗压与抗拉强度的影响因素。结果表明：加载速率对宝塔山Q2原状黄土抗压和抗拉强度影响较大,抗压强度与抗拉强度随加载速率增大而增大;高径比对抗拉强度也有较大影响,试验时当高径比控制在1.0左右时,高径比对宝塔山Q2原状黄土的抗拉强度影响相对较小,因此采用轴向压裂法测量黄土的抗拉强度时,高径比宜控制在1.0;在试验加载速率范围内,加载速率对宝塔山Q2原状黄土的压拉比影响不大,其压拉比在9.88-13.68范围内变化。

基于统一强度理论的套管全管壁屈服挤毁压力

在充分考虑套管拉压强度差、中间主应力、材料硬化、屈强比对套管全壁屈服挤毁压力影响的基础上,根据统一强度理论推导均匀外压下套管全壁屈服挤毁压力的统一算法。该方法适合于计算具有拉压强度差效应和中间主应力效应的套管挤毁强度;建立了VON MISES、TRESCA、GM、双剪屈服4种典型屈服准则下的全壁屈服挤毁公式,其中双剪屈服准则下计算公式的计算值最大,可作为全壁屈服挤毁压力设计的上限,TRESCA屈服准则下计算公式的计算值最小,可作为全壁屈服挤毁压力设计的下限。数据计算对比表明,新全壁屈服挤毁公式的计算值比其他公式更接近实验值。

不同拉压特性的厚壁圆筒极限内压统一解

厚壁圆筒在实际工程领域中应用广泛,若能精确计算出极限内压,对预防事故发生,降低风险有重要意义.工程中存在许多材料,其拉压强度和拉压模量均存在差异,这些差异对极限内压的大小有显著影响.以往研究表明,仅考虑拉压强度与拉压模量的一个方面,计算结果与实际情况存在一定的误差.本文基于双剪统一强度理论,综合考虑中间主应力效应及材料拉压强度和拉压模量的不同,推导了内压作用下厚壁圆筒的弹、塑性状态的应力分布及弹性极限内压、塑性极限内压与安定极限内压的统一解,通过与其他文献对比分析验证了本文计算结果的正确性,分析了半径比、统一强度理论参数、拉压强度比与拉压模量系数对弹性极限内压、塑性极限内压及安定极限内压的影响.结果表明:统一解均随半径比和统一强度理论参数的增大而增大,随拉压强度比的增大而减小,弹性极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小,当壁厚增加到一定值后,安定极限内压随材料拉压模量系数的增大而减小;材料的拉压模量不同、拉压强度差异对厚壁圆筒的安定性影响显著,考虑中间主应力效应可使材料的潜能得到更充分发挥,极限内压随半径比的变化规律可为选择合理壁厚提供参考,该结论可为厚壁圆筒的工程应用提供理论依据.

压实粘性土三轴拉伸试验研究

对于岩土材料而言,在相同的压力下(应力张量第一不变量I1)的三轴拉伸强度与三轴压缩强度相比,在较低的偏应力下发生破坏,这说明岩土材料的强度明显依赖于偏应力张量第三不变量J3,而常用莫尔-库仑准则虽然能够反映在相同的压力下三轴拉伸与压缩强度的差异性,但其比值Q2与压力无关.通过三轴压缩和三轴拉伸试验,对主应力差和比值Q2随压力的变化进行了研究,结果表明:在一定压力范围内,主应力差与围压的关系为线性关系;在低围压(指使试样发生剪切破坏的最小围压),测试获得的主应力差值与摩尔-库伦公式计算值相当,但随着围压的增加,两者差值增加,且计算所得的主应力差均大于测试值;在一定范围内,比值Q2随压力(应力张量第一不变量I1)呈线性指数递减变化;同时在较低压力下,三轴拉压强度比值与利用莫尔-库仑准则计算的数值相当.

不同拉压特性的厚壁球壳分析

为了研究内压作用下厚壁球壳的弹塑性性能,以双剪统一强度理论为基础,考虑材料拉压模量不同、拉压强度差异,建立了厚壁球壳的弹性、塑性及安定极限内压的统一解,分析了拉压模量、拉压强度、壁厚不同对各个统一解的影响。研究结果表明:材料的拉压模量不同、拉压强度差异对厚壁球壳的极限内压产生一定的影响;弹性、塑性及安定极限内压均随壁厚的增加而增大,随拉压比的增大而减小。安定极限内压随半径比的变化趋势,可为选择最优壁厚提供参考。该结论为厚壁球壳的设计及工程应用提供一定的参考。

不同拉压特性的双层厚壁圆筒极限承载力解答

采用统一强度理论并考虑材料拉伸与压缩弹性模量的差异性,建立均匀内压作用下双层厚壁圆筒的应力表达式,获得了其内压相应的弹性极限解答、塑性极限解答,并分析拉压强度比、拉压模量系数、统一强度理论参数、半径比及分层半径对弹性、塑性极限内压的影响规律.研究结果表明:弹性、塑性极限内压随拉压强度比的增加而减小,但随统一强度理论参数、半径比的增加而增大;弹性极限内压随分层半径的增加呈现先增大后减小变化,随拉压模量系数的增加而一直减小;塑性极限内压与拉压模量系数、分层半径无关.应用于实际工程时,可根据所得结果选择合理的壁厚及分层半径,再根据材料特性确定其他参数,以便更加准确地计算结构的受力状况.

基于岩石拉压宏观力学响应的平板模型微观参数匹配分析

为获取颗粒离散元模拟中精确的接触参数,基于岩石单轴压缩模拟试验和拉伸模拟试验,利用离散元“Flat-joint”接触模型,构建完整岩石的黏结颗粒模型。以校正宏观力学响应为目标,基于流程控制法和试验设计法对颗粒接触参数进行标定。通过敏感性分析得到对泊松比、弹性模量、抗拉强度和单轴压缩强度影响显著的微观参数,确定其校正顺序,证明“Flat-Joint”颗粒模型模拟完整岩石的可行性;基于Box-Behnken设计试验的最终结果,提出通用性高的微观参数算法方程;最后以4种不同硬岩为例,确定相应的平板黏结颗粒模型微观参数并进行单轴模拟试验,模拟结果和试验结果在变形性和强度特性方面都取得了很好的一致性,验证了方程的适用性。