预埋吊件的拉剪耦合力学性能试验研究

在预制构件吊装施工过程中,预埋吊件起到了举足轻重的作用。随着对预埋吊件需求量的迅速增大,需对正在生产使用的预埋吊件的安全性能问题进行深入的研究,为了深入研究预埋吊件的拉剪耦合力学性能,选取了三类三种共18个预埋吊件,并将其设计成三组共9个混凝土试件进行拉剪耦合试验。通过对试验现象的分析可知,9个混凝土试件均发生了混凝土破坏,通过对试验数据和荷载-位移曲线进行处理分析,可计算出每个预埋吊件的极限承载力,验证了该试验方案的可行性;将试验数据代入三个规范中关于拉剪耦合的计算公式进行验算,结果表明美国规范ACI 318规定的计算方式在计算拉剪耦合作用力时更为安全。

关于举办ASTM常用力学性能试验标准宣贯及金属材料拉伸、冲击、硬度等试验方法技术研讨班的通知(第1轮)

为提高相关领域专业人员的测试技术水平,使专业人员对金属材料试验方法ASTM标准各项技术规定进行全面系统的理解,指导试验人员正确进行试验操作及更好地实施新的ASTM标准试验方法,应广大从业人员、读者的需求,经与行业多位专家研究讨论后,《理化检验-物理分册》编辑部和上海市工程材料应用与评价重点实验室拟定于2024年5月在上海联合举办本期宣贯及技术研讨班。

工程竹产品小试样力学性能试验方法国际标准发布

2023年12月12日,国际标准化组织(ISO)发布一项新的工程竹材国际标准,ISO5257:2023《竹结构—工程竹产品小试样力学性能试验方法》。该标准由国际竹藤组织(INBAR)作为申请人,南京林业大学黄东升教授为项目负责人,并由南京林业大学刘燕燕助理研究员、沈玉蓉博士后,以及东南大学黄子睿助理研究员共同起草。该标准是国际合作的一项显著成果,在标准制定过程中,来自国际竹藤组织以及美国、英国、加拿大、荷兰、菲律宾、澳大利亚等多个国家的代表积极参与多轮线上讨论,并广泛征求技术委员会成员意见。

一种曲柄连杆式惯容器的力学性能与隔震性能研究

基于惯容器(inerter)的耗能装置近年来受到结构减隔振(震)领域学者的极大关注。该文研究了一种新型惯容器——曲柄连杆式惯容器(CTI)。CTI由曲柄、连杆、齿轮箱和飞轮组成,具有表观质量可调和位移兼容性强等优点。提出了CTI装置与隔震支座在桥梁抗震中的联合布置形式。推导得到了CTI的表观质量解析表达式,及其线性近似条件。对CTI样机开展了不同表观质量及不同工作姿态下的力学性能试验。以一座典型的三跨变截面连续梁桥为例,采用数值方法研究了CTI在桥梁抗震中的参数设计方法并验证了其可靠性。研究结果表明:CTI可简化为线性惯容器的条件为最大变形应小于曲柄长度的0.312倍,连杆长度应大于曲柄长度的1.803倍。力学性能试验得到的表观质量与理论结果基本一致,通过改变曲柄长度可实现表观质量的精确调节,在线性工作范围内连杆工作姿态对表观质量影响不大。将CTI与隔震支座组合使用可在保证不发生落梁的情况下适度放大主墩顶处隔震支座的变形,提高其耗能效果,从而降低桥梁下部结构的地震响应。

竹管构件轴心受压力学性能分析

为研究不同长度竹管试件抗压承载能力及其破坏模式的特点,将竹管试件按不同长细比入进行分组试验,观测其极限承载能力及破坏模式。试验结果表明,3≤入<6的毛竹管材试件抗压强度稳定在45MPa;入≥6的杆件随着长细比的增加,逐渐开始发生局部或整体失稳屈曲破坏。在此基础上,以竹管长杆试件极限抗压承载力为依据,参照欧拉公式,使用MATLAB推导出了竹管长杆稳定系数拟合公式,为其在工程应用时的力学性能指标选取提供依据。

盆形金属橡胶三向动态力学性能试验研究

为满足小型精密仪器的三向减振需求,制备一种盆形金属橡胶。对其轴向、径向进行动态加载试验。采用控制变量法分析不同加载方式及工艺参数对盆形金属橡胶承载能力及耗能特性的影响,运用正交试验法分析3种制备工艺参数对盆形金属橡胶轴向、径向损耗因子的影响。结果表明:影响试件轴向承载能力最显著的是相对密度;影响试件轴向、径向损耗因子及径向承载能力最显著的是成形角度。

非开挖修复内衬管力学性能试验及样品制备分析

文中介绍了非开挖修复内衬管,对其力学性能进行了试验验证,提出了试样的制备方法等,为试验室对非开挖修复内衬管道的检测提供了参考。

新型端部锚固可回收锚杆力学性能试验与应用

随着锚杆支护技术的不断发展,支护设备与支护成本提高的问题突显。鉴于此,提出了一种新型端部锚固可回收锚杆,介绍了可回收锚杆的结构设计和加工。将设计的可回收锚杆在实验室进行拉伸破坏试验与分析,并在五阳煤矿7509回风巷掘进巷道进行工程实践。试验和实践表明,设计的新型端部锚固可回收锚杆可以满足巷道围岩控制的要求,具有较高的实用及经济价值。

白云岩石粉混凝土力学性能试验研究

为研究白云岩石粉对混凝土力学性能的影响,采用单掺白云岩石粉等质量取代10%、15%、20%和30%水泥和复掺白云岩石粉-粉煤灰等质量取代20%水泥的方法,对混凝土进行坍落度、扩展度、抗压强度、抗折强度、弹性模量和劈裂抗拉强度试验,并测定其折压比和拉压比。试验结果表明:坍落度和扩展度随石粉掺量增加呈先减后增的趋势,20%掺量时最低;石粉加入会降低抗压强度,15%掺量时强度损失约10%,峰值抗折强度对应石粉掺量为15%;掺量从10%到20%时,混凝土弹性模量和劈拉强度会增大,且折压比、拉压比变大;与单掺比,1∶3复掺白云岩石粉-粉煤灰能保持混凝土坍落度和扩展度,并能提高混凝土抗压强度、抗折强度,1∶1复掺能改善混凝土弹性模量。可见,白云岩石粉掺量在10%~15%之间,复掺比例为1∶3时,混凝土力学性能综合表现更佳。

C25纳米硅粉干喷混凝土工艺及力学性能试验研究

白鹤滩水电站尾水洞、调压室、厂房等部位开挖施工中,受高地应力及硬脆性玄武岩地质条件影响,顶拱围岩片帮、开裂现象频发。为尽快封闭岩面,有效控制围岩早期松弛变形,确保洞室安全,建设相关方提出了在喷射混凝土中掺纳米硅粉材料的技术构想,经多次开展相关试验,达到了预期应用效果。总结形成的C25纳米硅粉干喷混凝土工艺满足一次喷射最大厚度,抗压强度、黏结强度、抗拉强度等力学性能也有较大提高,该成果的推广应用对洞室锚喷支护施工具有重要意义。

弹性滑移支座力学性能的试验研究

介绍了弹性滑移支座的原理、构造和特点;通过对其在不同工况下的性能试验,研究了竖向荷载、位移幅值以及加载频率对弹性滑移支座力学性能的影响,并给出了试验值与理论计算值之间的对比。研究结果表明:弹性滑移支座具有良好的工作性能,滞回曲线饱满,耗能能力强;竖向荷载和加载频率对弹性滑移支座的力学性能有一定的影响,而位移幅值对其影响较小;弹性滑移支座的恢复力模型,可以用考虑速度的指数摩擦力模型来描述,并且模拟得较为准确。

薄壁钢管混凝土短柱轴压力学性能试验研究

通过 2 6根圆形、方形和八边形薄壁钢管混凝土短柱的轴压试验 ,研究了不同截面形状、宽 (径 )厚比、混凝土强度等级、含钢率等参数对薄壁钢管混凝土短柱轴压力学性能的影响。试验表明 ,由于有内填混凝土的支撑作用 ,钢管壁的局部屈曲和屈曲后的性能有很大提高 ,与常规壁厚的钢管混凝土短柱的轴压破坏模式相比也有较大的变化。通过试验数据的回归分析 ,提出了薄壁钢管混凝土短柱极限轴心抗压承载力的实用计算公式 ,探讨了短柱的截面形状、宽厚比、混凝土强度等级。

玄武岩纤维筋拉伸力学性能试验研究

为探讨玄武岩纤维(BFRP)筋的力学性能,分别用引伸计和光纤2种应变测试方法对其基本力学性能进行了研究.由于BFRP筋的抗拉弹性模量低,在BFRP筋中掺入钢丝,研制成了高模量的玄武岩纤维-钢丝复合筋.试验结果表明:BFRP筋的应力-应变曲线为直线;BFRP筋的抗拉弹性模量仅为钢筋的23%,用光纤应变检测的BFRP筋的抗拉弹性模量比用引伸计应变检测的高12.3%;BFRP筋的抗拉弹性模量随直径增大逐渐降低;掺杂钢丝可以显著提高BFRP筋的抗拉弹性模量.

方形叠层橡胶隔震支座竖向力学性能试验研究

为了研究方形天然胶叠层橡胶支座的竖向刚度与面压、形状系数的相关性,对4个不同形状系数的、边长为400 mm的足尺方形天然胶叠层橡胶隔震支座,分别施加10MPa,12.5 MPa,15 MPa的面压,进行了竖向力学性能试验,得到4个支座不同面压下的竖向刚度.分析了竖向刚度与面压、形状系数的相关性,得到了竖向刚度与面压相关性的经验公式.研究表明:天然胶叠层橡胶隔震支座的竖向刚度与面压相关,面压增大时,支座的竖向刚度增大;面压不变时,竖向刚度随第2形状系数的增大而增大;第2形状系数较大时,竖向刚度对面压的变化更为敏感.

废旧轮胎隔震垫力学性能试验研究

研究开发了一种适用于农村地区的低造价新型隔震装置——废旧轮胎隔震垫(STP)。这种新型隔震支座是由汽车废旧轮胎制作而成,具有造价低廉、制作简单、自重轻、利于环保等优点。对STP支座进行了轴压试验、压剪试验以及斜压试验。研究表明:STP支座性能稳定,竖向刚度远大于水平向刚度,是一种有效的隔震装置。

不同浓度锌离子污染土的工程力学性能试验研究

通过直剪试验、压缩试验和三轴试验对人工制备最优含水率下不同浓度锌离子污染土的工程力学性能进行测试,研究了不同锌离子浓度污染土的抗剪强度和压缩特性。结果表明:随着锌离子浓度的增加,污染土的内摩擦角和压缩系数增加,内聚力和压缩模量下降,而污染土的孔隙比随着锌离子浓度的增加先减小后增大;在不同垂直压力下,随着压力的增加,污染土的压缩系数整体先减小后增大,压缩模量先增大后减小。

新型变阻尼式TMD的力学性能试验研究

研发了一种新型变阻尼式TMD,阐述了它的构造设计及工作原理,通过对其进行的力学性能试验,研究了与该减震装置组成成分相关的三个参数(质量、刚度和液体黏度)变化时对其力学性能的影响.试验结果表明:当该减震装置组成部分相应的刚度、质量和液体黏度增大时,该减震装置对结构施加的等效阻尼力也随之增大,而且其在大震时对结构的减振效果更好.接着利用遗传算法,对该减震装置的阻尼系数,频率比,限制位移(相对结构的最大许可位移)等参数进行了优化分析,并得出了它们的最优取值.最后,为了研究该变阻尼式TMD对结构的减震效果,利用Simulink工具对未安装和安装该变阻尼式TMD的弹性单自由度结构进行了仿真分析;仿真结果表明:该变阻尼式TMD能够很好的控制结构的加速度和位移响应,且随着地震动幅值的增大,它的减震效果也逐渐增大,这与力学性能试验的结果较好吻合.

新型现浇自保温墙体材料的力学性能试验研究

以改性胶粉聚苯颗粒为浇筑料,整体现浇,对拉螺栓紧固挤压成型的墙体,其质轻保温、隔声耐火,可有效降低劳动强度,提高施工效率。设计了抗压、抗折、抗拉、拉拔和弹性模量的试验。研究结果表明:气干状态下,材料的抗压强度随干密度降低呈指数衰减,与含水率并无规律可寻;材料的折压比、劈压比和弹性模量远大于同类型材料,材料韧性好,抵抗变形能力强;获得材料的极限拉拔力和拉拔强度指标,并对膨胀螺栓的选用及安装工艺作出说明;材料可做非承重内墙,结构节能一体化保温材料,复合到剪力墙、梁柱等热桥处,对工程材料应用具有一定的参考价值。

力学性能试验中的数据修约

力学性能试验中数据是否修约、如何修约的问题,会直接影响到试验结果与技术规范的符合性。考虑到数据修约的重要性,介绍了ASTM(ASME),RCC-M和ISO等国际通用核电标准中关于数据修约的条件和方法。并以拉伸试验判断结果为例,对其数据修约的问题进行了讨论,得出该案例结果不进行修约,判断为不合格的结论。

扶手椅在家具质量检测中的力学性能试验

分析了力学性能试验在家具质量检测中的功能,确定了试验目标,提出了通过新的检测位置进行试验的方案,探讨了进行新型力学检测及数据分析的方法。通过实例阐述了检测思想与方向。