冲击载荷下三点弯曲试样的有限元分析

对三点弯曲试样建立三维有限元分析模型,取其1/4模型进行有限元分析、计算出裂尖附近节点垂直于裂纹面的位移值,利用位移法计算出每节点相应的动态应力强度因子。将曲线外推到裂尖处即得到裂尖动态应力强度因子。结果表明裂尖动态应力强度因子值沿试样中部向表面逐渐减小,只要通过实验确定起裂时间,便可得到试样的动态起裂韧性。

不平度下曲线箱梁桥冲击系数的参数相关性

采用经试验验证的数值模拟方法对大量不同跨度、半径、支承类型和截面形式的混凝土连续曲线箱梁桥进行分析,讨论了各种不平度等级下冲击系数与圆心角、弯扭刚度比、综合影响系数和竖向弯曲振动基频之间的参数相关性,计算了对应的相关系数。结果表明:当不平度等级从A级变化到D级时,除中跨跨中的内力冲击系数外,主梁的弯矩、扭矩、剪力、挠度和反力冲击系数与竖向弯曲振动基频、圆心角和综合影响系数均呈负相关,而与弯扭刚度比则呈正相关;各项内力、挠度和支座反力的冲击系数与结构竖弯基频的相关性最大,且受不平度等级变化的影响较小。

水泥胶砂抗折强度影响因素的不确定度分析

为准确测定建筑材料抗折强度,以P·O42.5普通硅酸盐水泥28 d抗折强度为研究对象,考察了水泥胶砂从试件制备到抗折强度测定中的影响因素,通过实验和公式计算得到对水泥胶砂28 d抗折强度有影响的因素从大到小依次为:密实方式不同2.10%,养护温度偏差2.07%,取样重复性读数偏差1.50%,荷载速度偏差1.33%,养护时间偏差1.03%,测试条件偏差1.01%,计算机数据偏差0.20%,试验过程中抗折强度的扩展不确定度为7.70%。

冲击荷载下含裂纹缺口三点弯动态断裂实验

为研究缺口大小对含裂纹缺口构件动态断裂的影响,采用动态光弹性实验方法,对含裂纹缺口试件进行了冲击实验。基于冲击断裂过程中试件的等差条纹变化图片和动态应变仪采集的应变数据,分析了冲击荷载下裂纹尖端的动态应力强度因子、裂纹扩展速度和锤头应变的变化规律。结果表明:不同缺口角度试件受到冲击荷载后,应力强度因子的变化随时间变化的趋势基本一致,应力强度因子的峰值随角度增大而增大,应力强度因子的峰值在缺口角度大于90°后增大更显著;锤头应变都表现出先压缩后拉伸然后逐渐震荡趋于平缓的变化规律,当缺口角度大于90°时,锤头的最大压应变增长趋势显著增加;不同缺口角度试件的裂纹扩展速度随时间变化规律基本一致,但当缺口角度大于90°之后,试件的起裂时间显著延长。由此得出结论:当缺口角度对含裂纹缺口构件的动态断裂有一定影响,当缺口角度小于90°时影响不显著,当缺口角度大于90°时起裂难度显著增加。

三点弯曲试样动态冲击特性的有限元分析

本文使用动态有限元技术，对于两种不同几何尺寸，两种不同材料的三点弯曲试样在三类七种不同冲击载荷作用下的动态响应进行了分析，求得了动态应力强度因子随时间的变化规律。并与准静态应力强度因子进行了比较。计算结果表明：将冲击载荷历史代入静态公式确定动态应力强度因子的做法是不正确的，要求得动态应力强度因子，必须对试样进行完全的动态分析。当材料的Ｅ／ρ值相同时，动态应力强度因子的响应曲线完全相同。而动态应力强度因子分别与加载点的位移及裂纹的张开位移之间存在着与准静态情况下各自相同的线性关系。这与资料［５］［６］中的结论完全相同。

筏板基础-敞口水池池壁竖向最大弯矩影响因素分析

本文采用有限元软件对敞口矩形水池进行受力分析,研究了基床系数、底板跨度、底板与池壁的厚度比等因素对水池池壁竖向最大弯矩的影响,得到了池壁竖向最大弯矩在各因素下的变化规律。实际工程中,池壁竖向最大弯矩一般都小于按固定约束时的弯矩。

GFRP抗浮锚杆与混凝土底板黏结特性现场试验

采用倒置的混凝土底板开展GFRP抗浮锚杆与其黏结性能的现场试验,探究实际工程中GFRP抗浮锚杆在混凝土底板中的受力特性,并测量GFRP抗浮锚杆与混凝土底板的相对滑移.结果表明:GFRP抗浮锚杆主要发生剪切滑移与拔断两种破坏形态,GFRP抗浮锚杆的弯折长度越大,其破坏荷载和极限抗拔承载力越小;直径28 mm的GFRP抗浮锚杆的弯折影响系数为0.56~0.89,弯折处理后GFRP抗浮锚杆的滑移量比未经弯折的滑移量小;未弯折与弯折处理后的GFRP抗浮锚杆相比,锚杆与混凝土的平均黏结强度提高1.6倍,锚杆杆体与混凝土底板的平均黏结强度随弯折长度的增加呈线性减小的趋势;通过将锚杆弯折或增加锚杆弯折长度的方法来提高GFRP抗浮锚杆与混凝土底板的抗拔承载力不可行,建议采取增大锚杆直径、增加混凝土底板厚度和增设应力扩散托盘等措施.

含圆孔缺陷三点弯曲梁动态焦散实验

应用新型数字激光动态焦散线实验系统,采用含预制裂纹的有机玻璃板试件进行落锤冲击实验,研究了含圆孔缺陷三点弯曲梁的动态断裂行为。通过实验得到了含圆孔缺陷三点弯曲梁裂纹尖端动态应力强度因子的变化情况、裂纹扩展速度的变化情况以及裂纹贯穿空孔的扩展情况等。实验结果表明:三点弯曲梁中的空孔位置对裂纹的扩展轨迹具有明显的导向作用;空孔位置的改变会影响三点弯曲梁的断裂时间;空孔位置的变化对空孔下方裂纹的扩展时间、扩展轨迹影响较小;在空孔位置居中的情况下,空孔上方裂纹的最大扩展速度大于空孔位置偏移时的情况。

基于加权法的桥梁冲击系数计算方法

以公路简支梁桥为研究对象,采用四自由度的二分之一车辆模型,建立了车桥耦合振动方程,计算了不同车速下桥梁跨中截面的动挠度和应变时程曲线。对比了传统定义法、试验测试法、现行规范法的冲击系数计算值,对前2种方法进行了修正,获得了桥梁结构的最大动效应值,并根据主梁的最大活载内力计算原理,引入数值加权的概念对前2种方法进行了加权计算。分析结果表明:传统定义法和试验测试法计算的冲击系数值比《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)计算值小;由时程曲线上最大动效应处得到的冲击系数平均值约是前2种方法计算值的2倍,且其最大值比规范法计算值小37%;基于传统定义法的挠度冲击系数值大于应变冲击系数值,而试验测试法得到的挠度冲击系数值普遍小于应变冲击系数值;基于传统定义法和加权法的挠度冲击系数计算值比规范值大16%;试验测试法和加权法相结合的冲击系数计算方法考虑了移动荷载对整个桥梁冲击的历程效应,计算比较稳定。