计及横向应力和垂向载荷影响的加筋板格有效板宽的理论计算方法

本文基于大挠度理论导出了计及初始挠度、焊接残余应力、横向应力和垂向载荷等影响的加筋板格的有效带板宽度的理论计算公式。板中焊接残余应力的分布形式采用Faulkner模型 ;考虑了4种垂向载荷形式 :均布载荷、沿x方向的三角形分布载荷、沿y方向的三角形分布载荷、集中载荷。数值算例表明上述诸因素均对有效板宽有一定影响。

蠕变损伤强度理论新准则研究

本文在理论推证和试验的基础上，建立了一种崭新的蠕变损伤强度理论，引入了一个新的强度指标，即材料的极限有效损伤应力强度。娈验证明它较传统强度理论中屈服极限或强度极限更具有合理性，娈验测定结果的稳定性更好，因此依据该强度理论，可对发生蠕变损伤的热力构件或结构的有效使用寿命，作出更加合理估计。

BFRP约束损伤混凝土轴压试验与应力-应变关系

为研究BFRP(玄武岩纤维增强复合材料)层数、初始损伤对FRP约束混凝土轴压力学性能的影响,对14个素混凝土圆柱体进行轴压预加载,考虑3种初始损伤等级,随后采用3种BFRP层数包裹加固并再次进行轴压试验.试验发现BFRP约束损伤混凝土的极限强度、极限应变分别为未约束混凝土的1.18~1.81倍和5.94~10.55倍;但与BFRP约束完好混凝土比较,其极限强度和初始弹性模量分别下降了7%~15%和38%~55%,极限应变则无明显差别.损伤混凝土经BFRP约束后其抗压强度和变形能力仍得到了改善,但损伤会降低BFRP约束混凝土的强度和初始弹性模量,且降低程度随损伤的增大而更明显.直接套用现有的FRP约束完好混凝土力学模型对损伤结构进行加固设计,会偏于不安全.基于试验结果和收集的文献数据,提出了可以考虑初始损伤影响的BFRP约束混凝土的强度模型、初始弹性模量模型和应力-应变关系模型,模型预测结果与试验结果吻合良好.

基于统一强度理论的土压力公式

基于俞茂宏统一强度理论,考虑中间主应力效应,按照现有的极限状态分析方法,推导了土压力计算公式,Rankine土压力公式为其特例。按有效应力法与总应力法对土压力的计算公式进行了推导与分析,同时与已有文献的实例进行了对比分析。结果表明,得出的解答具有广泛代表性。

混凝土损伤弹性本构关系及断裂判据

以混凝土单轴拉压损伤为基础,给出了单元弹性损伤本构关系,分析了裂纹尖端损伤微裂区尺寸,定义了有效应力强度因子,给出了I型裂纹损伤断裂判据。

混凝土损伤模型及断裂判据

以混凝土单轴拉压损伤为基础,给出了单元弹性损伤本构关系,分析了裂纹尖端损伤微裂区尺寸,定义了有效应力强度因子,推出了混凝土Ⅲ型裂纹在载荷作用下裂纹附近的损伤场,给出了Ⅲ型裂纹损伤断裂判据。

基于有限元塑性极限分析下限法的土坝稳定性分析

运用基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法,对某土坝坝体的稳定性进行了分析。将坝体用三结点线性三角形单元离散,并将孔隙水压力看作一种外力荷载作用于各结点上,以结点有效应力为未知量,根据平衡约束条件、屈服约束条件、应力间断面约束条件、应力边界约束条件,求得坡体强度储备系数的下限值及相应的静力容许应力场。将刚体极限平衡法计算结果与塑性极限下限法计算结果进行比较分析,论证坝体的稳定性。

循环荷载作用下加筋板格单元的损伤累积及力学模型研究

为了计算加筋板和船体梁在循环荷载作用下的极限强度,将一种能够考虑损伤累积和构件局部屈曲的一维钢材等效本构模型引入到加筋板格单元中,提出加筋板格单元在轴向循环荷载作用下的损伤累积力学模型,采用Visual Basic程序编制了计算程序,对若干加筋板格单元在双向轴向循环荷载作用下的承载性能进行计算研究,并使用非线性有限元软件Abaqus进行对比验证,结果表明所提理论方法具有较好的精度。

考虑点蚀损伤的NV-D36海工高强结构钢拉伸性能试验研究

为研究高强度钢材表面的点蚀损伤对钢材力学性能的影响,本文根据拉伸试验规范制作了NV-D36钢材试验试件,并依据法拉第电解定律,对试验试件实施了电化学加速腐蚀试验,得到了不同损伤程度的NV-D36钢材点蚀试件,而后对全部点蚀试件进行了单轴拉伸试验。拉伸试验表明:钢材的极限强度和延伸率随着点蚀损伤程度的增加呈退化趋势;钢材的屈服平台随着点蚀损伤程度的增加而逐渐消失。对试验数据回归得到了极限强度和延伸率的定量退化关系;此外,实施了带有点蚀损伤钢材伤试件的有限元分析,对比了试件点蚀周围应力分布的变化规律,得到了点蚀损伤导致的局部应力集中是引起钢材屈服平台消失和力学性能衰退的主要原因。

BFRP约束损伤混凝土柱轴压力学性能试验研究

为了研究玄武岩纤维增强复合材料(BFRP)约束有初始损伤的混凝土圆柱体的轴压力学性能,对26个直径150mm、高300mm的圆柱体试件进行了轴压试验,包括24个BFRP约束混凝土试件和2个素混凝土试件。研究的主要参数是BFRP约束层数(1、3、5层)和试件初始损伤程度。其中18个混凝土试件在包裹BFRP之前分别轴压加载至3种不同的应力水平然后卸载,分别代表轻微、中等和严重损伤。试验结果表明:BFRP约束完好及初始损伤混凝土试件相比于素混凝土试件,峰值强度和极限应变均有明显提高,初始损伤会影响BFRP约束试件的峰值强度,但对极限应变影响很小。在试验结果的基础上,提出了一个修正强度模型和应变模型来预测初始损伤对BFRP约束混凝土柱轴压力学性能的影响,预测值与试验结果吻合较好。

Q690D高强钢螺栓连接疲劳性能试验研究

为探究Q690D高强度钢材螺栓连接的疲劳性能,对Q690D高强钢母材、有孔板和螺栓连接三组试件进行疲劳试验,拟合了S-N设计曲线,并与现行规范进行比较,对其疲劳特性及疲劳寿命给予评价。试验结果表明:Q690D高强钢母材、有孔板、螺栓连接疲劳极限比GB50017理论计算值分别提高了170%、76.02%、47.76%,比AISC360理论计算值分别提高了200%、131.77%、70.49%,说明Q690D高强钢螺栓连接具有较高的抗疲劳能力。讨论了应力集中与螺栓预紧力对试件疲劳强度的影响,应力集中系数越大,疲劳强度越小,螺栓预紧力能缓和应力集中程度,可间接提高疲劳寿命。基于零塑性累积应变率假设得到了疲劳损伤公式,应力集中在一定程度上可以反应损伤发展,损伤曲线可以解释疲劳破坏机理。

焊接结构合于使用评定技术

焊接结构的合于使用评定理论和方法已经发展成为一门重要的工程学科方向,是一项多学科交叉集成技术,具有综合性与科学性。其研究范围从断裂与疲劳评定向高温及腐蚀损伤、塑性极限分析、材料性能劣化、失效概率和风险评估等方面拓展。

内置十字加强板圆形钢管短柱在轴压作用下的力学性能研究

通过运用有限元分析软件MARC,分析了内置十字加强板圆形钢管短柱在轴压作用下弹塑性力学性能,目的是为了确定该类桥墩的有效失稳长度和短柱极限承载力及极限应变。分析时考虑了焊接残余变形和残余应力的影响,考察的参数有径厚比、Ls/D等参数。通过研究提出了短柱的有效失稳长度、极限强度和极限应变的关系式,为桥墩抗震性能评价提供了理论基础。

软基边坡稳定分析讨论

依据三本典型的规范,对边坡稳定分析中容易混淆的几个问题进行讨论,为规范在工程 设计中的应用提供了一定的参考价值。

饱和地基高填方工程不排水稳定性分析方法研究

对于饱和地基上快速填方,尤其是高填方的稳定性问题,由于超静孔压无法及时消散,有必要进行不排水稳定性分析。我国工程界对于不排水强度指标和分析方法的选用还缺乏广泛的共识,也有因此导致的工程失效案例。为此,该文系统比较了国内外3种不排水稳定性分析方法和相应的强度指标差异,从简单算例入手,到实际工程案例,进行基于有限元极限分析的不排水稳定性计算。计算结果表明对于饱和地基上高填方工程稳定性分析,有必要采用基于Mohr-Coulomb有效应力强度指标的不排水分析方法(Method A),或考虑固结应力作用的不排水强度指标方法(Method B)进行稳定性验算,而利用Mohr-Coulomb总应力强度指标的稳定性分析(Method C)会高估填方工程的稳定性。

软基边坡稳定分析讨论

通过对边坡稳定分析中容易混淆的几个问题进行讨论 ,以及对三本典型的规范进行了比较 。

负压筒型基础地基稳定性研究

为了研究交变载荷对负压筒型基础地基稳定性的影响,利用物理模型实验模拟现场及MATLAB编程,通过应力模型计算和极限状态分析,即抗剪强度和剪切应力曲线的关系直观看出了地基在传感器处的稳定性,借助极限稳定状态下的极限有效应力确定出了物模实验中的每次实验所反映的现场地基稳定性情况。

高温后新Ⅲ级钢筋力学性能的试验研究

通过对37组共111根(?)16和(?)12新Ⅲ级钢筋高温后的力学性能试验,研究了经历不同受火温度和受火恒温时间 后的屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力-应变关系等力学性能的变化规律。试验表明。新Ⅲ级钢筋在经历 高温作用后,其屈服强度、极限强度和弹性模量在400℃以前变化不大,之后随所经历温度的升高而逐渐下降,降幅一般在 15％左右,实测的受拉应力-应变关系曲线,仍然出现明显的屈服台阶和强化段。根据试验结果,本文建议了高温后新Ⅲ 级钢筋屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率和受拉应力.应变全曲线计算公式。本文研究成果可作为火灾后混凝土结 构的损伤评估和非线性有限元全过程分析的依据。