冻融循环作用后钢管混凝土界面黏结滑移本构模型研究

在北方寒冷地区,钢管混凝土结构因冻融作用侵蚀而造成钢管开裂以及钢管混凝土结构力学性能劣化从而导致结构破坏的事故时有发生。针对冻融侵蚀后钢管混凝土界面黏结性能问题,制作了钢管混凝土推出试件,考虑冻融循环次数、混凝土强度、钢管径厚比等不同参数,进行冻融试验和推出试验,分析了界面黏结力的分布规律和影响因素,研究了冻融循环作用后钢管混凝土界面黏结滑移本构关系,确定了界面平均黏结强度以及峰值黏结强度、残余黏结强度特征值。结果表明,随着冻融循环次数的增加,界面平均黏结强度减小,极限荷载对应的滑移逐渐增大,而残余黏结强度呈线性减小,稳定段起点滑移随着冻融循环次数的增加呈指数增长。峰值黏结强度、残余黏结强度随混凝土强度的增加而提高,随着径厚比的增大而降低。分析外钢管密布应变计所测出的应变分布规律可知界面黏结应力呈指数分布,对比分析由荷载、滑移结合能量法理论推导所得的黏结应力分布函数,结果表明其具有较高精度,为后期研究界面黏结性能提供了新思路。构建了冻融循环作用后界面黏结应力-滑移三段式本构模型,并提出了相应特征值计算公式和本构模型,可为该类构件设计时考虑冻融作用提供参考。

滑坡微型桩群桩加固工程模型试验研究

以黄土为滑坡介质,采用土压力盒和位移计等测试手段,完成一系列微型桩与滑坡体相互作用的模型试验,研究微型桩加固滑坡体的承载机理、受力情况及破坏模式。试验结果表明:微型桩所受的滑坡推力呈上小下大的三角形分布,且随加载量的增加合力作用点逐渐向滑面靠近;桩后滑床抗力相对较小,主要分布于桩底附近;桩前滑体抗力和桩前滑床抗力均呈上大下小的三角形分布,分别分布于滑面上30cm以上的范围和滑面下0～35cm的范围;滑面上33cm至滑面下27cm范围内的桩身弯矩较大,最大弯矩位于滑面下7cm处;不同配筋形式微型桩的破坏模式不同,桩周配筋的微型桩于滑面处产生弯剪破坏,桩心配筋的微型桩于滑面上下各1.2～1.8m的范围内发生弯折破坏;微型桩附近的滑坡体中产生拉张裂缝和剪切裂缝;微型桩可有效提高滑坡的稳定系数,采用桩周配筋和桩心配筋两种微型桩加固稳定系数为1.10的滑坡后,可分别将滑坡的稳定系数提高至1.58和1.46;桩周配筋微型桩治理滑坡的效果要优于桩心配筋的微型桩。研究结果可为微型桩的设计提供一定的科学依据。

深水大坝混凝土裂缝高聚物注浆修复试验研究

为探讨高聚物注浆技术在深水大坝水下混凝土裂缝修复中的可行性,本研究基于中心顶推试验和模型试验,对高聚物与混凝土界面的黏结性能及浆液在混凝土裂缝中的扩散规律进行了研究。结果表明:高聚物与混凝土界面的黏结力随高聚物密度的增大呈线性增加,但饱水情况下界面的黏结性能会降低;同时,高聚物浆液在干燥、潮湿或饱水的混凝土裂缝中都能快速填充完整,各测点压力随时间呈增大再减小并趋于稳定的趋势,同一时刻距离注浆口越远测点压力越小,并且水的存在会使浆液反应固化时间滞后,压力消散速率减缓;此外,高聚物密度分布在裂缝饱水情况下较为均匀,而干燥或潮湿时沿轴线先增大后呈双曲线递减,结合不同密度高聚物的力学性能证明了高聚物注浆技术对深水混凝土裂缝修复的有效性。

安徽省入境旅游与经济增长相关性实证研究

根据1988—2012年安徽省入境旅游相关统计数据,通过协整检验、Granger因果检验等方法对安徽省入境旅游与当地经济增长关系进行研究,并建立两者间的"推拉效应"模型.结果表明:①安徽省入境旅游与当地经济增长存在长期稳定的因果关系:经济每增长1个百分点,入境旅游就增长1.828个百分点;国际旅游外汇收入每增长1个百分点,推动安徽地区生产总值增加0.481个百分点,地区经济对入境旅游发展的拉动作用更加明显.②安徽省入境旅游消费水平偏低,消费结构高级化指数小于100,入境旅游发展对地区经济的推动作用没有很好地发挥出来,因此刺激入境旅游发展仍是今后安徽省旅游业发展的重点.

钢筋受压黏结滑移模型

为研究钢筋的受压黏结滑移关系,采用分辨率较高的激光位移计,对一批短锚长试件进行系列推出试验研究,得到精确度较高的黏结滑移值及完整的试验黏结滑移关系曲线,描述钢筋在混凝土中的受压黏结滑移破坏全过程:弹性阶段、局部滑移阶段、滑移上升段、滑移下降段和残余段。在对试验得到的较短锚长试件推出试验结果分析的基础上,经统计回归和分析,提出钢筋的受压黏结滑移曲线模型,并与试验结果进行对比。

可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪连接件的受力性能研究

为了促进全生命周期可拆卸钢结构和钢-混凝土组合结构的发展,完善相关受力性能评价方法和结构设计方法,针对新型可拆卸钢-混凝土组合梁抗剪连接件的受力机理和力学性能进行了试验研究。试件设计考虑不同的连接件(螺栓)直径(M20、M24)和材料强度(C50、C60混凝土),通过标准推出试验,分析了破坏模式、荷载-滑移响应、滑移和峰值荷载以及可拆卸性能等。通过将试验结果与中国、欧洲以及美国相关规范中针对组合梁栓钉抗剪连接件和螺栓紧固件抗剪承载力的计算方法进行对比分析,提出了该类新型抗剪连接件的摩擦型抗剪承载力和承压型抗剪承载力计算方法;基于受力机理分析,提出了该类可拆卸组合梁抗剪连接件的力学本构模型,并给出各个参数的确定方法。结果表明,提出的特征承载力和抗剪-滑移本构模型能够很好地描述该类抗剪连接件的力学性能,为在可拆卸钢-混凝土组合梁中的应用提供了理论和技术基础。

装配式钢-混凝土组合梁高强螺栓剪力连接件力学模型

剪力连接件是装配式钢-混凝土组合梁的关键部件,其荷载-滑移曲线大致分为四个阶段,即滑移前摩擦阶段、滑移阶段、滑移后弹性阶段、滑移后塑性阶段。该文通过弹性地基梁理论和材料力学平面应力理论,建立了高强螺栓剪力连接件的受力模型,对前三个阶段的受力行为进行了理论解析分析,并通过多组试验数据对理论结果进行了验证,二者吻合良好。研究表明:剪力连接件在整个受力过程同时受弯矩、剪力和轴力的耦合作用,该文提出的力学模型能较为准确的模拟螺栓弹性阶段的极限值,能初步解释螺栓在弹性段抗剪性能随预拉力变化的原因;并得出了螺栓弹性段弯矩对其屈服极限影响有限的结论。

锈蚀工字形型钢与混凝土黏结滑移特性及损伤本构模型研究

由于海底隧道服役环境中氯离子含量高,初期支护中的工字钢将不可避免产生锈蚀,导致工字钢与混凝土黏结性能下降,严重影响海底隧道支护体系的耐久性。该研究主要目的是研究锈蚀对工字钢与混凝土界面间黏结滑移行为的影响。首先对工字形型钢混凝土试件进行加速锈蚀试验和推出试验,得到试件破坏形态及黏结滑移曲线,在此基础上分析试件的黏结滑移力学性能及其过程中能量变化。试验结果表明:(1)试样的破坏模式主要为劈裂破坏,其黏结滑移曲线由三段组成:直线上升段、曲线上升段、陡降段;(2)峰值黏结强度与其对应的峰值滑移都随锈蚀率增加呈现递减趋势;(3)随着锈蚀率增加,弹性能比随着锈蚀率几乎呈现线性减小,耗散能比则反之,表明工字钢的锈速率越大,其内部损伤越严重,界面储存能量效率越低。最终,采用Weibull分布损伤统计理论得到锈蚀工字钢与混凝土界面的黏结滑移退化本构,本构模型中主要考虑了锈蚀率对τ-S曲线特征影响,本构试验曲线与理论曲线对比拟合较高,因此可应用于研究隧道工程中锈蚀工字钢与混凝土界面的黏结滑移问题。

基于塑性铰模型的双肢薄壁墩抗震性能研究

为研究基于塑性铰模型的双肢薄壁墩的抗震性能,结合 4种塑性铰模型、基底纵筋滑移模型及双肢薄壁墩简化计算模型,计算其在低周反复荷载作用下的墩顶变形及抗推承载力。建立空间非线性模型,计算分析该桥墩在低周反复荷载作用下的力学性能及破坏形态。同时,制作双肢薄壁墩的缩尺模型,通过拟静力试验研究其破坏形态、滞回曲线及骨架曲线。结果表明:理论计算、数值模拟与试验结果吻合良好,理论计算模型能够对该试验墩在低周反复荷载作用下的抗推承载力进行较为准确的计算,而且有限元模型可对破坏形态进行仿真;试验墩主要呈现以弯曲破坏为主的“弯剪破坏模式”,滞回曲线“捏缩”效应明显;参数分析结果表明体积配筋率及混凝土强度对该桥墩抗震性能的影响较小,而纵筋率与轴压比对其力学性能的影响较大,其中轴压比取5%时试验墩延性最差,取 10%时的延性最好。

长江中下游千吨驳推船船队模操纵试验研究

对推船船队的操纵性进行试验研究,试验船队航行于长江中下游。由自由自航模试验确定其完整操纵性。分析了船队队形及航速变化对操纵性的影响。

双销式江海直达顶推船组(队)的减阻设计研究

双销式江海直达顶推船组(队)的减阻问题是一个值得探讨的研究课题.为满足船组(队)的耐波性能,与推船联结的江海驳尾部通常设计成凹槽尾形,导致在联结区域产生较大的形状阻力.文中针对(1)江海驳尾部凹槽的长度区间;(2)推、驳联结区域的线型设计;(3)江海驳尾部凹槽的选形与加装导流板等方面开展船组(队)的减阻设计与试验研究.

钢筋混凝土设缝双肢墩静力性能试验研究

钢筋混凝土设缝双肢墩是一种抗推柔度较大的新型桥墩,适用于连续刚构体系。模拟实际工程结构,采用1/10缩尺比例,制作了1个钢筋混凝土整体墩和3个不同填料的设缝双肢墩模型,通过静力荷载试验,研究其在竖向与水平荷载共同作用下的受力机理、应力变形规律、裂缝开展及破坏形态,揭示了各种不同墩的抗推刚度及缝内填料性能的影响。研究结果可为工程实际应用提供理论依据。

进口矿石江海直达推驳船队的减阻研究(英文)

为了减少武钢进口矿石的中转环节 ,一种新的江海直达推驳运输方式被应用于北仑至武钢的矿石运输 .在营运实践过程中 ,提出了两个与推驳船队减阻相关的问题 .通过驳船的模型试验与推驳船队的实船试验 ,得到优化的江海直达驳船尾部线型以及混编船队的编队方式 .部分研究成果已被长航集团成功地应用于生产实践 .

深中通道沉管隧道推出式最终接头设计原理分析及试验研究

为解决推出式最终接头关键构造设计及施工工艺等问题,通过自主研发最终接头推出试验平台开展关键构造缩尺模型试验研究。在试验中对注水参数、滑道摩擦因数、推出稳定性等进行重点记录分析,对关键结构受力进行数值分析。试验结果表明:1)最终接头水力推出实现机制符合伯努利方程,推出段内侧流体雷诺数控制在2000以下可保持流速在层流范围;2)推出过程管节下挠角度小于0.1°,左右偏位3 mm,水力推出实现过程效果良好;3)水压作用下的管节关键结构受力安全,数值分析与试验实测值基本一致,验证了最终接头关键构造方案的合理性,推出方式具备可行性,滑道设计摩擦因数可取0.13。

面向认知诊断的能力等级自适应试题推送模型构建及应用

认知诊断与教育的深度融合能够促进个性化学习的发展。认知诊断测试中,学习者能力与测试题难度的匹配程度直接影响诊断结果的精确性。然而,目前认知诊断选题策略尚无法精确标定学习者能力及测试题目难度,导致教师不能准确掌握学生的学习状态。为解决该问题,构建了面向认知诊断的能力等级自适应试题推送模型,首先运用Rasch模型对题库原始数据进行对数转换,在同一等距量尺中标定出测试题目的难度等级和学习者的初始能力等级,在诊断测试过程中为不同能力等级的学习者推送相应难度等级的测试题目,然后在每次测试结束后更新学习者能力等级。实践结果表明:面向认知诊断的能力等级自适应试题推送模型能够使得测试题目难度与学习者能力精确匹配,进一步提高了认知诊断的精确性,提高了学生的学习效率,促进了教育向个性化方向的发展。

冻融循环后的型钢混凝土黏结滑移性能研究

冻融后型钢与混凝土间的黏结滑移对型钢混凝土结构在冻融环境下的受力性能具有重要影响,为了研究冻融循环后型钢混凝土的黏结强度与滑移特性,对9个常温及冻融后的型钢混凝土短柱试件进行推出试验.结果表明:冻融循环作用后,型钢混凝土各特征黏结承载力与特征黏结强度下降,而保护层厚度增加,使试件端部与柱身裂缝减少,试件的承载力提高.同时冻融前后的型钢混凝土荷载—滑移曲线与黏结—滑移曲线具有大致相同的形状,并在总结规律的基础上构建了冻融型钢混凝土的黏结-滑移本构模型.结合本次试验数据与以往常温及冻融后的型钢混凝土有关试验数据,回归得到冻融型钢混凝土的各黏结强度特征值与相应滑移计算方法,计算结果与试验数据符合性较好.

基于梁式试验与推出试验的栓钉连接件荷载-滑移关系对比研究

为比较基于梁式试验与推出试验得到的栓钉连接件荷载-滑移关系,在定性理论分析的基础上,建立两种试验的精细化有限元模型并进行了试验验证,运用有限元模型分析两种试验中栓钉连接件的受力状态,比较栓钉连接件的抗剪承载力和剪切刚度。结果表明,在弹性阶段,梁式试验中栓钉连接件处于双向受压状态,栓钉连接件所受掀起力较小,剪切刚度比推出试验高;在极限状态下,梁式试验中栓钉连接件所受掀起力大,栓钉连接件的抗剪承载力较推出试验低。建议当采用推出试验获得栓钉连接件的荷载-滑移关系时,应考虑将栓钉连接件的抗剪承载力进行适当折减,而剪切刚度不予折减。

变刚度悬臂式双排抗滑桩水平推桩模型试验研究

双排抗滑桩常用于加固大型滑坡,其中悬臂式双排抗滑桩由于施工便利,受到工程界广泛重视。已有研究表明,后排桩承受的滑坡推力大于前排桩,是困扰设计的重要问题。文章借鉴变刚度调平设计原理,通过改变前后排桩间距实现前后排桩刚度的调整,设计了变刚度悬臂式双排抗滑桩支护形式,并进行了室内水平推桩模型试验,得到桩顶及坡顶位移、桩身弯矩以及滑体内土压力分布。结果表明:水平推桩模式下,桩顶位移和桩身弯矩随荷载增大而增大,模型边坡沿着滑动面破坏,根据桩顶的荷载-位移曲线,双排桩在推力作用下的发展过程被划分为三个阶段;适度增大前排桩的桩间距并不会明显降低双排抗滑桩的临界荷载;采用变刚度调平设计悬臂式双排抗滑桩,前排作用被充分调动,前后排最大弯矩差值变小;双排抗滑桩存在明显的三维土拱效应,在推力方向上被划分为后排桩后土拱效应、桩排间土拱效应、前排桩前土拱效应,在深度方向上,滑体中部土拱效应与滑体下部有所不同;适度扩大前排桩的间距,桩排间土体保持稳定,未见土体绕流现象,桩排间土拱效应作用明显。

三峡过坝顶推船队操纵性模型试验研究

介绍三峡枢纽过坝万吨级分节驳顶推船队自由自航试验的试验状况及所得结果 ,对船队的操纵性能进行了评价 ,分析了两种不同尾型推轮组成的顶推船队的操纵性能的差异。

CRTSⅡ型板式无砟轨道层间传力规律及离缝破坏研究

水泥乳化沥青砂浆层离缝是CRTSⅡ型板式无砟轨道的主要病害。本文采用双线性黏结滑移模型表征轨道板与砂浆层的黏结关系,对推板时的层间传力规律进行理论分析;利用有限元方法,根据推板试验结果对层间参数进行拟合,研究推板时层间传力规律;基于黏结滑移模型,建立CRTSⅡ型板式无砟轨道三维有限元模型,分析极限温度梯度荷载作用下层间破坏规律。结果表明:温度梯度荷载作用下,层间的伤损主要产生在板边,与现场观察的离缝一致;层间黏结强度的增加能够减小层间伤损值及伤损区域,黏结强度小于0.025 MPa时在正温度梯度荷载作用下轨道板容易出现上拱现象;该层间模型中的弹性段长度δ_1值对层间传力规律影响较大,δ_1值的增加能够有效减小层间伤损值及伤损区域。