Q235钢在不同应力-温度路径下材料性能的试验研究和本构关系

介绍了不同应力-温度路径下Q235钢材性能的试验,以研究应力-温度历史对钢材应变的影响.通过对试验数据进行回归分析,得到了不同应力-温度路径下Q235钢的应力、温度、应变三者之间的本构关系.研究了Q235钢经过恒载升降温自然冷却到常温时的材料力学性能,并与以往的研究结果进行了比较.

考虑超固结效应的不同温度路径下饱和粉质黏土的热固结

通过室内试验,研究了超固结比OCR对不同温度路径下中空圆柱饱和粉质黏土热固结特性的影响。研究表明,同一升温过程、不同超固结比试样所产生的最大孔压基本相同,但在相同的降温过程中,随着OCR的增大,产生的负孔压的绝对值有增大的趋势;升温或降温过程产生的体应变随着OCR的增大而减小,呈指数形式变化,并且温度幅度越大,这种变化幅度也越大;经过升温-降温过程后的最终体应变也随着OCR的增大而减小;升温或降温到同一温度值,其过程设置的温度等级越多,固结体应变也越大,并且随着OCR的增大,不同等级之间的体应变差值减小,而OCR对不同等级升温-降温后的最终体应变间的差值影响较小。

基于温度路径的冻融作用下黄土强度及微观结构研究

在季节性冻土区,冻融作用诱发黄土滑坡的本质是冻融循环作用下黄土物理力学性质的劣化,探明冻融作用下温度以及水分迁移对黄土强度的影响及其机制是必要的。以山西省柳林县某黄土边坡为例,采用一种新的冻融循环方式即按照土体每年历经的温度路径进行冻融循环,研究在温度动态变化的冻融循环作用下土体的抗剪强度变化规律以及反复冻融循环作用对土体黏聚力、内摩擦角和微观结构的影响。结果表明:在一轮冻融循环过程中,土体强度与温度呈负相关关系,低温对土体强度影响较大。随着冻融次数的增加,土体黏聚力呈指数函数下降,内摩擦角几乎没有明显变化。微观试验表明,随着冻融次数的增加,土体内大颗粒破碎化,孔隙增多,表现为颗粒趋于均一化,中等大小(5~10μm)孔隙占比最大。本次研究模拟了土体经历的温度变化过程,为该地区季节性冻融型黄土滑坡防治提供了借鉴作用。

钢框架在不同荷载-温度路径下的性能

为了比较不同荷载-温度路径下钢框架的性能反应,采用大型有限元程序ANSYS对4种不同路径下单层单跨钢框架的变形规律及应力分布规律进行分析.计算时充分考虑了高温引起的材料非线性和几何非线性,其中材料力学和物理性能参数随温度的折减系数按照欧洲规范(EU-ROCODE3)取用.通过计算分析得到各种路径下框架梁跨中位移随外荷载或温度的变化规律,并对不同路径下的计算结果进行分析比较,定量给出了不同路径下温度产生的框架梁跨中位移在整个位移值中所占的比例.提出单层单跨钢框架在不同荷载-温度路径下的性能反应完全不同,框架最终变形及其受温度的影响程度也有很大差别,进行计算时应视实际情况区别对待.

相贯节点在不同荷载-温度路径下的性能

提出对不同荷载—温度路径下的节点性能进行区别计算的思路,并用大型有限元程序ANSYS对4种不同路径下圆管桁架T形节点的变形规律进行分析。计算时充分考虑了高温引起的材料非线性和几何非线性,其中材料力学和物理性能参数随温度的折减系数按照欧洲规范(EC3)取用。通过分析得出各种路径下节点最大位移随外荷载或温度的变化规律,并对不同路径下的计算结果进行分析比较,定量给出不同路径下节点变形受温度影响的程度,得出计算结果与荷载—温度路径密切相关的结论。

温度路径对混凝土强度及氯离子渗透性影响研究

为研究温度路径对混凝土强度及氯离子渗透性影响,设置了可反映温度较高季节时混凝土浇筑后养护前期不同时间点温度变化情况的养护条件。通过强度试验和电通量试验,测定了不同龄期混凝土抗压强度及氯离子渗透性。试验结果表明:温度对混凝土的强度和氯离子渗透性均有不可忽视的影响,不同温度路径下,即使温度变化值相同,强度和氯离子渗透性也不同,但这种差别会随着龄期增长呈现逐渐降低的趋势。

不同应力—温度路径下平面钢框架火灾反应的非线性分析

采用考虑温度—应力路径影响的高温下钢材的应力—应变关系,对火灾中钢框架结构的反应进行了非线性分析,旨在尝试提出一种更加符合实际情况的钢结构抗火反应分析新方法。根据已有的试验结果,对高温材性试验数据进行了回归分析,得到了Q235钢在升温恒载、升温加载、升温降载3种基本应力—温度路径下单向拉压时的本构关系式,进而得到不同应力—温度路径下热非弹性应力—应变增量关系式。利用虚功原理,推导出不同应力—温度路径下平面钢框架有限元分析的单元热非弹性刚度方程的显式。同时,对增量迭代法进行了修正,提出升温恒载路径、升温加载路径及升温降载路径3种路径之间切换的判断准则,为结构抗火全过程分析提供了理论基础。

约束钢梁在不同温度路径下的性能及各参数的影响

为了探索约束钢梁的高温性能及不同温度路径和参数的影响,本文采用大型有限元程序ANSYS对四种不同温度路径和四个不同参数下约束钢梁的性能反应进行分析研究。计算时充分考虑了高温引起的材料非线性和几何非线性,其中钢材的力学和物理性能指标随温度升高的变化系数按照欧洲规范(EUROCODE3)取用。本文首先对两端固定约束钢梁在温度连续升高时的性能反应进行了分析,并将分析结果与已有研究成果进行对比,验证了本文分析方法的正确性。在此基础上,又对升温-降温、升温-恒温-降温、升温-降温-升温等不同温度路径下约束钢梁的性能进行分析,研究了不同温度路径对钢梁高温性能的影响。最后探索了降温速率、历史最高温度、降温最低温度以及升降温循环次数等参数对约束钢梁性能反应的影响。

考虑不同温度—应力路径及复杂温度分布状态下的钢结构火灾非线性分析

采用考虑温度—应力路径影响的高温下钢材的应力—应变关系,并考虑构件截面上温度非线性的分布状况,对火灾中钢结构的反应进行非线性分析,旨在尝试提出一种更加符合实际情况的钢结构抗火分析新方法。根据已有的试验结果,对高温材性试验数据进行了回归分析,得到Q235钢在升温恒载、升温加载、升温降载3种基本温度—应力路径的本构关系式。根据有限元原理,提出截面上温度分布的瞬态分析方法,并与欧洲规范、SAFIR程序进行对照,验证其正确性,为结构抗火全过程分析提供了理论基础。

不同升温-降温路径下中空圆柱饱和粉质黏土的热固结

利用自行研制的适用于中空圆柱体试样并可控制试样内、外边界温度的热固结试验装置,进行了一种饱和粉质黏土的热固结试验。温度路径包括试样内、外边界等温单级和多级升温-降温以及内、外边界不等温多级升温-降温,温度荷载的施加范围为25℃~75℃,围压为50 k Pa、100 k Pa、150 k Pa、200 k Pa四种情况。论文研究了不同升温-降温路径和不同固结压力条件下饱和粉质黏土的孔隙水压力和固结体应变随时间的演化规律,并对不同温度路径下的试验结果进行了比较。分析表明:同一温度路径下,围压越大,升温或降温所产生的最大归一化孔隙水压力的绝对值越小,固结体应变的大小与围压大小并不成单调关系;同一围压下,升温或降温幅度越大,所产生的最大归一化孔隙水压力的绝对值越大,相应的固结体应变也越大;经过不同温度路径升、降温到同一温度值,设置的温度等级越多,产生的体应变也就越大,并且相同温度等级路径,内、外等温的情况要比不等温情况产生的体应变大。

在闭合时间路径温度场论中直接计算推迟和超前格林函数的费曼规则(英文)

在闭合时间路径温度场论基础上 ,导出了直接计算推迟和超前格林函数的一种费曼规则 .利用该费曼规则计算了3 理论中的两点自能和三点顶角函数修正 .