卸载后加载对扭杆刚度下降门槛值的影响

基于损伤力学原理,推导了扭力矩门槛值表达式.并采用多次卸载后加载的方法进行定扭角刚度下降实验,得到卸载后加载的剩余扭力矩,进而计算每次加载后的剪应变门槛值.实验表明多次卸载后加载的方法可在一定程度上提高剪应变门槛值.此结论可以用于同类材料在工程应用中需要提高门槛值的构件.

超高应变塑性变形钢丝的力学性能特性

根据损伤力学的基本原理 ,利用测量弹性模量和观察金相的方法 ,研究了在拉拔应力状态下 ,随变形量的不断增大 ,材料的损伤特性。结果表明 ,当应变量达到一定程度时 ,在夹杂物周围、珠光体和铁素体边界上首先形成空洞 ,即产生损伤。随着应变量的不断增大 ,空洞数量逐渐增加 ,材料损伤程度加剧 ,并得出了材料损伤程度随应变量增大的变化规律。

水平动载作用下桶基周围砂层液化特性的数值模拟

针对水平动载作用下桶基周围饱和砂层中液化度的变化和液化后的残余强度进行了数值模拟,分析了动载特性和土性参数对砂层中液化度的影响,以及动载作用下砂层中孔压的累积和轴向应变的变化特性。获得了砂层在不同轴向应变破坏标准下的液化强度曲线,以及桶基周围砂层不出现液化的临界动载振幅值、液化出现的应变门槛值等数据。通过与饱和砂层动三轴试验结果的比较,文中计算结果与试验结果接近。

三峡库区侏罗系泥岩CT损伤特性试验研究

结合CT-三轴试验研究了三峡库区侏罗系泥岩破坏过程中的细观损伤特性。获得了泥岩受破坏时的实时CT图像、CT数均值及方差等结果。通过CT图像中泥岩内部的主裂纹区域和非主裂纹区域在变形破坏过程中出现的特征,采用截面整体分析和选取区域分析相结合的方法探讨了岩样各变形阶段的损伤演化规律。研究表明:宏观裂纹一般最早出现在到达屈服点后,形成于红层泥岩承载能力较弱的区域,即原生孔隙、微裂纹较集中的区域,根据岩石内部区域CT数的变化规律可以判断裂纹的出现阶段和损伤程度。基于此,提出将不同围压下泥岩在屈服点的应变值作为岩石损伤的门槛应变值,低于该应变值时,侏罗系泥岩无明显损伤,高于该应变值时,损伤加剧。

土体永久变形中地震动有效荷载研究

通过黏土和砂土的一系列动三轴试验,研究土体永久变形中地震动的有效荷载问题,提出了黏土和砂土应变门槛值与有效荷载幅值下限值的关系,给出了有效荷载幅值的计算公式和有效荷载的推荐值。结果表明,真实地震荷载下土的变形发展与等幅正弦荷载有明显不同,应变发展时程的形态主要受地震动的形态控制。应变门槛值与有效幅值下限值呈非线性关系,应力幅值下限值比应变门槛值大,且在较小的应变门槛值情况下需要比率差别更大的有效幅值才能产生相应的应变。以使土体产生超过总应变10%增量的应力值作为有效荷载幅值,砂土情况下幅值应大于峰值的四分之一,黏土情况下幅值应大于峰值的三分之一。

受弯CFL加固RC梁界面疲劳裂缝扩展行为研究

碳纤维薄板(CFL)与混凝土粘结界面的疲劳性能是CFL加固RC梁关键的力学问题之一。应用疲劳与断裂力学方法给出了受弯CFL加固RC梁界面疲劳裂缝尖端的应力强度因子计算方法,并结合理论推导与一系列的疲劳实验研究,对加固梁中CFL与混凝土界面疲劳裂缝扩展的规律和预测方法进行了分析。结果表明:1)CFL的应变值与界面裂缝的应力强度因子的大小成正比,是界面疲劳裂缝扩展寿命的决定因素。当CFL的应变值小于疲劳破坏门槛值时,界面疲劳裂缝不会发生扩展;2)界面裂缝扩展主要分为萌生、稳定扩展、失稳扩展三个阶段。受弯CFL加固RC梁的界面疲劳裂缝的扩展寿命可以用类似于Paris公式的方法较准确地预测。

蠕变局部损伤开裂的有限元模型

建立了蠕变局部损伤法模型 ,并给出单元进入损伤态的判据和失效的临界拉伸应变条件。局部蠕变损伤理论的实质就是试样是多种不同蠕变性能材料的统一 ,并由蠕变应力再分布得到证实。应用有限元对双缺口圆棒试样作了蠕变局部损伤分析 。

全局等效线性化土层地震反应分析方法

强非线性下土层地震反应数值模拟方法是国际难题,等效线性化是该类问题最佳求解方式之一。提出了全局等效剪应变的概念和算法,编制了新的等效线性化土层地震反应计算程序。研究表明,以0.65倍最大剪应变为等效剪应变的传统方法不适于土层强非线性应变模拟,采用全局优化,以可参与性和完整性为原则构建全局等效剪应变。可参与性由有效剪应变门槛值确定,以峰值超过门槛值的所有剪应变波共同参与计算来实现剪应变信息的完整性,并采用零交法保证等效剪应变与剪应变时程之间有唯一对应关系。以KiK-net井下台阵46个场地、地表PGA为0.04g~1.21g的1963组实测记录为样本,对该方法和现有其它方法进行了对比检验,结果表明所提出的概念和公式正确合理,可很好地解决模拟强非线性下场地地震放大作用的问题。

土体永久变形与地震荷载特征关系研究

近来的大地震一再表明,地震下软弱土地基和土体的大变形是造成工程结构破坏的重要因素。地基基础和土工结构抗震设计的指导思想也已从传统的强度分析为主逐步向以变形控制为主的设计原则过渡,土体变形分析越来越受到重视。