疲劳荷载幅值对氯环境下疲劳损伤RC梁剩余力学性能的影响

沿海环境的钢筋混凝土桥梁结构通常受到疲劳荷载以及氯离子的综合作用。通过试验室模拟此类结构的工作状态,试验研究了不同疲劳荷载(0.2Pu、0.3Pu、0.4Pu、0.5Pu)预损伤并经历氯溶液干湿循环后钢筋混凝土梁试件的剩余力学性能(剩余承载力、耗能能力、刚度、延性)。结果表明,与未疲劳损伤梁试件相比,疲劳损伤并经历海水干湿循环梁试件的屈服荷载随着疲劳损伤荷载增大而下降,极限荷载基本不变;疲劳损伤梁试件的刚度和延性大幅度下降,且不同荷载水平下的延性和刚度劣化程度基本保持一致;疲劳加载过程中,每个循环形成的滞回环面积随着循环加载次数的增加而明显降低且趋于稳定,稳定所需的最小循环加载次数随着荷载水平的增大而增大。

山地风场中超高层建筑风荷载幅值特性试验研究

针对山地风场中超高层建筑风荷载特点,在1.4m×1.4m风洞中进行了11个不同高宽比、厚宽比矩形截面和圆形截面超高层建筑表面测压风洞试验,分析了阻力系数平均值、均方根值和升力、扭矩系数均方根值受来流风湍流度、建筑高宽比、厚宽比和层相对高度等因素的影响。结果表明:矩形截面建筑各气动力幅值特性明显随湍流度、建筑高宽比、厚宽比、层相对高度的改变而变化,而圆形截面建筑各气动力幅值特性仅随湍流度、层相对高度的改变而变化。根据风洞试验结果,建立了正方形截面和圆形截面风荷载幅值特性的数学模型,通过比较说明与风洞试验结果吻合较好,可为山地风场中的超高层建筑风致响应计算提供依据。

地铁列车荷载作用下砂土液化动三轴试验研究

为研究高速地铁列车穿越可液化地层情况下,采用动三轴试验的方法,探究隧道周边土体在列车运营荷载下液化的可能性问题。通过采集现场土进行试验,其中动荷载幅值大小依据现场实测振动数据建立的单洞双线通车数值模拟计算结果确定。分析在振动荷载作用下试样孔压的发展,依据孔压与围压的相对大小关系进行液化判别,并提出处理措施建议。

交通荷载下红层土石混填路基沉降特性研究

红层土石混填路基已广泛应用于西南地区线路建设。为弄清交通动荷载幅值与频率、含石量及车速对路基沉降的影响,以马边至昭觉段公路工程中的红层路基填料作为研究对象,开展室内模型试验与数值模拟。研究表明:红层土石混填路基沉降与荷载幅值呈正相关,与荷载频率呈负相关;以6秒为节点可将路基最大沉降分为大幅变化阶段与动态稳定阶段;路基沉降随含石量增大而减小,路基含石量由32.5%提升至45.5%时,沉降减少36.0%;车速对路基沉降影响具有随机性。

双向循环荷载下黄土的动变形特性研究

利用SDT-20型动三轴仪在双向循环荷载下探究了黄土的动变形特性,分析了初始循环偏应力、径向动荷载幅值和预剪应力对黄土动变形发展的影响。试验结果表明:双向循环荷载作用下,初始动应力状态对黄土破坏模式有重要影响,初始循环偏应力小于0 k Pa时,黄土呈受拉破坏,初始循环偏应力大于0 k Pa时,黄土呈受压破坏。初始循环偏应力、径向动荷载幅值和预剪应力对黄土的动剪切变形均有明显的影响,初始循环偏应力和径向动荷载幅值的增大均加快了黄土的动剪切变形发展,使土体的破坏更迅速。预剪应力对土体起到预压密作用,黄土的动剪切变形的发展随预剪应力的增大而减缓。当剪切动荷载幅值保持不变时,拉压动荷载幅值的增大明显地加速了黄土动剪切变形的发展,其对土体动剪切变形的影响和剪切动荷载是一致的。

重载铁路路基动荷载特征

通过朔黄铁路30 t轴重列车试验,分析重载铁路路基基床动荷载幅值和分布特征,研究重载列车与普通列车作用下路基动荷载的区别。研究结果表明:重载铁路路基动荷载与轴重基本呈线性关系,30 t轴重下平均值为59 kPa,最大值达到123 kPa,轴重从25 t提高至30 t,路基动荷载增大约20%;动荷载的影响分析须考虑前后车厢相邻转向架叠加的影响,重载列车邻轴距小,相邻转向架的四轴之间相互融合,路基动荷载纵向剖面基本上呈"矩形波"形态分布,普通车邻轴距较大,相邻转向架之间的叠加不明显。重载铁路路基动荷载特征的分析为重载铁路路基基床结构的设计和评估提供了重要技术支撑。

循环荷载下桩网复合地基中桩的承载特性分析

循环荷载下桩网复合地基中桩的承载特性变化值得关注,特别是循环荷载幅值及加筋层数对桩承载特性的影响尚有待研究。通过桩网复合地基的室内模型试验分析了循环荷载幅值、循环次数、土工格栅层数对复合地基中桩的桩身轴力、桩侧总摩阻力、桩端阻力的影响。研究结果表明,桩身轴力及桩端阻力随着循环荷载次数及幅值的增加而增加,而桩侧总摩阻力随循环荷载次数增加而减小;随着土工格栅层数的增加,桩身轴力、桩侧总摩阻力及桩端阻力随之增大。循环荷载幅值及土工格栅层数对桩承载特性的影响较大。结论可为桩网复合地基设计提供参考。

室内试验公路交通荷载参数的确定

如何确定公路交通荷载是探究路基土体动力特性首先必须要解决的问题。本文对各类公路荷载的确定方法进行了比较分析,重点总结分析了静荷载模型、移动荷载模型（移动点荷载、移动线荷载及移动简谐荷载）、冲击荷载模型、随机振动荷载模型及耦合振动模型。在此基础上,对研究公路荷载作用下路基材料动力特性的试验过程中的主要荷载参数取值给出了大概的范围：荷载频率f=1.0Hz,静载基值p0=20k N,动载pd=20~30k N。

冻融循环与疲劳荷载作用下水泥土力学特性试验研究

为了研究水泥土在实际应用中经冻融循环和疲劳荷载作用后的力学特性,该文通过室内无侧限抗压试验,分析了水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数及幅值荷载的变化规律。试验结果表明:水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数、幅值荷载的增加均逐步降低;冻融次数及幅值荷载对水泥土抗压强度影响最为显著;构建了水泥土抗压强度随冻融次数、疲劳次数、幅值荷载变化的回归方程及抗压强度随其中两因素变化的三维曲面图。

泡沫混凝土材料静、动力特性试验研究

作为一种轻质高强材料,泡沫混凝土常用于滨海道路工程,结构承受着自重、波浪及交通载荷等多种静、动荷载作用。通过一系列静、动力三轴试验,研究了泡沫混凝土材料在静、动力加载条件下的变形与强度特性,并探讨动载历史对材料强度的影响。试验结果表明:泡沫混凝土在静压荷载作用下的变形发展呈现出先弹性后塑性的特点,其静力抗压强度约为1 040 k Pa;当动力荷载幅值较小时,泡沫混凝土变形将逐渐趋于稳定,且动弹性模量随应变增长变化较小;而当循环荷载幅值较大时,材料将发生动力破坏。此外,随着先期动力荷载幅值的增大,泡沫混凝土的静力抗压强度先增大后减小。研究结果揭示了泡沫混凝土材料在静、动荷载作用下的工作机理,可对类似工程的应用提供参考。

两种PD3钢轨钢的低周疲劳比较

通过对攀钢生产的两种PD3钢轨钢 (热轧和离线全长热处理 )的非对称低周载荷疲劳实验 ,比较了平均应力和荷载幅值对两种PD3钢轨钢寿命的影响。分析了两种PD3钢轨钢在固定荷载循环条件下不同寿命阶段试样理论应力最大处的维氏硬度的演化。

CRTSⅡ型无砟轨道CA砂浆变形及力学特性动三轴试验研究

CA砂浆是板式无砟轨道的关键组成部分,起弹性垫层的作用。为研究CRTSⅡ型CA砂浆在围压和荷载幅值耦合作用下的变形及疲劳后力学特性,采用GDS三轴仪在5种荷载幅值(0.3,0.35,0.4,0.45,0.5 kN)和4种围压(0,200,400,600 kPa)作用下进行室内动三轴试验,得到累积应变及疲劳后峰值强度的变化规律,并对影响疲劳后峰值强度的荷载幅值和围压进行二元线性回归分析。结果表明:疲劳后的峰值强度随荷载幅值的增加而线性降低,随围压的增加而线性增加;围压增大,荷载幅值对峰值强度的影响减弱,荷载幅值增大,围压对峰值强度的影响作用增强;荷载幅值和围压二元线性回归分析的相关系数为0.973;同一围压下,累积应变随循环次数增加而增加,增长速度渐渐变缓;同一循环次数下,累积应变随荷载幅值的增加而增加,且随着围压增大,荷载幅值对累积应变的影响减弱。

饱和砂土中裙式吸力基础水平循环特性和累积转角变化规律

裙式吸力基础是一种新型海上风电工程吸力基础形式。采用模型试验研究水平循环荷载作用下,传统和裙式吸力基础的累积转角变化规律和影响因素,循环加载方式包含单向循环加载和变幅循环加载。试验结果表明:传统和裙式吸力基础循环累积转角主要发生在前200次循环,循环累积转角随循环荷载幅值和循环次数增加逐渐增大,累积转角增长速率随循环次数增加逐渐减小。基础累积转角与循环次数之间的关系可用幂函数进行表达。采用Leblanc方法和Miner准则,对长期变幅循环加载下基础累积转角转化为等幅循环荷载进行分析,预测了基础累积转角,发现循环荷载的顺序和循环荷载幅值对基础累积转角有一定的影响。荷载幅值逐级增大条件下,预测的基础累积转角略高于实测值。另外,研究了循环加载过程对基础水平极限承载力的影响,基础水平承载力较循环加载前有一定提高。研究成果能为海上风电吸力基础的设计提供依据。

栓钉式钢-混凝土组合梁疲劳刚度退化研究

为了研究疲劳荷载作用下栓钉式钢-混凝土组合梁疲劳刚度的退化规律与影响因素,提出了改进的组合梁疲劳变形计算方法,并基于此结合疲劳刚度定义式与刚度退化函数,对组合梁疲劳刚度退化规律进行分析,探究抗剪连接度与荷载幅值对组合梁疲劳刚度的影响规律。结果表明:论文提出的组合梁疲劳变形计算方法与试验结果吻合较好,最大误差在12%以内;组合梁疲劳刚度退化呈“S”形,即在疲劳荷载加载初、末期,疲劳刚度退化量及退化速率较大,加载中期持续时间最长,疲劳刚度退化量及退化速率均较低,呈线性退化;荷载幅值增大及抗剪连接度降低会提高组合梁疲劳刚度退化速率及增大退化量。

栓钉式钢-混凝土组合梁剩余承载力有限元分析

为计算钢-混凝土组合梁剩余承载力,采用适用于组合梁的非线性有限元建模方法,提出疲劳简化分析法并用于组合梁剩余承载力计算中,通过与试验结果对比证明了该方法的有效性,在此基础上探究抗剪连接度与荷载幅值对组合梁剩余承载力的影响规律。结果表明:组合梁疲劳简化分析法用于计算组合梁剩余承载力可以简化计算过程,且计算结果与试验结果吻合较好,平均误差为15%;组合梁剩余承载力退化呈单调递减趋势,荷载幅值增大及抗剪连接度降低会提高组合梁剩余承载力退化速率,增大剩余承载力退化量,使处于加载末期的组合梁剩余承载力呈指数型退化。

表层嵌贴碳纤维板混凝土试件疲劳性能研究

为分析表层嵌贴碳纤维板加固钢筋混凝土结构的界面疲劳性能,设计制作了5个表层嵌贴碳纤维板−混凝土试件,采用单剪拔出的方法,研究不同荷载幅值和黏结长度参数对试件界面应变分布、界面滞回性能和界面疲劳耗散能的影响规律。研究结果表明:达到设计疲劳次数的试件,界面剥离过程仅有快速传力阶段和界面稳定传力阶段。而未达到设计疲劳次数的试件有完整的快速传力阶段、界面稳定传力阶段和失稳传力阶段。距加载端14 cm处的板条界面疲劳滞回性能呈现出与静力试验滑移−黏结应力曲线相似性质。同一测点相同疲劳加载次数时,试验荷载幅值由32%增加至40%的过程中,界面损伤程度增大,界面耗散能最大值增大;黏结长度由200 mm增加至280 mm的过程中,界面损伤程度越小,界面耗散能最大值越大。

钢-混凝土组合梁疲劳寿命计算

介绍钢-混凝土组合梁疲劳试验和国外的组合梁疲劳寿命计算模型,以及组合梁的疲劳寿命计算式.根据实验数据和国内相关数据推导出试件疲劳寿命公式.

海水干湿环境下循环荷载损伤混凝土梁的力学性能劣化

采用实验室模拟钢筋混凝土桥梁的实际工作状态,首先对4个钢筋混凝土(RC)梁试件施加幅值分别为0,4Pu,0.5Pu,0.6Pu(Pu为单调加载梁的极限荷载)的循环荷载且等幅循环加载10次,再对损伤的RC梁进行240次海水干湿循环作用,最后进行单调加载试验,研究RC梁的力学性能劣化情况。结果表明:在循环荷载和海水干湿循环综合作用下,随着循环荷载幅度增加,钢筋混凝土梁的屈服荷载、极限荷载、刚度等力学指标均下降;240次海水干湿循环作用后,循环荷载产生的梁试件中混凝土裂缝大多数自愈合,少数裂缝呈现部分愈合状态。

预制预应力带肋底板混凝土叠合板的受弯疲劳性能试验研究

板肋形式是影响预制预应力带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的重要因素之一。为研究板肋形式对叠合板弯曲疲劳性能的影响规律,对一块T形肋底板叠合板试件与四块矩形肋底板叠合板试件的弯曲疲劳进行对比试验,研究不同板肋形式和疲劳荷载幅值对叠合板疲劳损伤程度的影响规律,得到了其破坏形态、裂缝分布规律、荷载-挠度曲线、荷载-应变关系曲线。结果表明:相同板肋形式随着疲劳荷载幅值增大,会导致明显的疲劳弯曲刚度退化,并且疲劳损伤也会显著增加,但叠合面疲劳损伤较小,表明叠合面的存在不会影响叠合板的受力性能,而不同板肋形式的矩形肋底板叠合板与T形肋底板基本表现出相同的弯曲疲劳性能。