十字剪切板试验在岩土勘察工程中的应用

十字剪切板试验可以对岩土层剪切性能进行测定,该试验提供了可靠的地质基础数据,为工程设计、施工和运营提供了科学依据。其独特之处在于能够全面、直观地揭示岩土层的物理力学性质,为工程的稳定性和安全性评估提供关键信息。十字剪切板试验的高度精准性使其成为岩土工程勘察中的重要工具,为工程在各个阶段的可靠性提供重要保障。在岩土勘察实践中,该试验的广泛应用为工程领域的科学发展和进步提供了有力支持。

软基堤防整体抗滑稳定计算研究

针对目前软基堤防稳定计算中淤泥软土抗剪强度指标取值问题,根据《堤防工程设计规范》(GB50286-2013),并依托某软基堤防工程,从地基土抗剪强度指标(即快剪指标、十字板原位剪切强度)、整体抗滑稳定计算方法(即瑞典圆弧法和简化毕肖普法)等方面,分析各因素对软基堤防整体抗滑稳定安全系数的影响情况,认为采用地质工程师建议的抗剪强度指标计算的稳定安全系数值最小,而采用十字板剪切强度值计算的稳定安全系数值稍大;并对稳定安全系不满足规范要求断面采用减少疏浚量方案进行加固处理,可为类似软基堤防工程设计提供参考。

中厚板阻尼单辊驱动轧制的接触摩擦特性研究

为了发挥中厚板的单辊驱动轧制优势,对单辊驱动轧制进行改进,使用电机仅驱动下辊时,在上辊系添加阻尼。采用弹塑性有限元方法建立中厚板加阻尼式单辊驱动轧制有限元仿真分析模型,并对不同摩擦系数下的多种工况进行仿真分析。计算结果表明:接触面摩擦因数越大,材料流动速度分布不对称性、搓轧区长度、摩擦应力差值和轧制压力均增大,接触弧长无明显变化。

双向交叉连接件连接的剪力墙抗震性能分析

本文分析一种新型双向交叉连接件在钢板组合剪力墙中的应用。基于ABAQUS有限元模型,遍历不同钢材强度等级下连接件长厚比、跨高比对抗震性能影响进行了分析,如:滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性、刚度退化、耗能能力等。结果表明:钢梁跨高比为12.7,增大连接件钢材强度,试件承载力先增后减,延性性能、耗能能力较大幅度降低,因此连接件钢材强度等级宜取Q235,长厚比取11.1~13.9;连接件不同钢材强度,其承载能力、延性性能、耗能能力均随连接件梁端长厚比增大而提升,强度为Q345,长厚比宜取12.2~13.9;强度为Q390,长厚比宜取12.8~13.9。跨高比对结构滞回性能影响较大,跨高比在6.2~11.1范围内,随跨高比增加,结构初始刚度、承载能力降低,但延性、耗能能力有较大幅度提高;在4.1~5.3范围内,随跨高比增加,承载能力、延性性能、耗能能力均提升。为满足延性、低经济考虑,跨高比宜取5.3~8.6。

真空预压对连云港徐圩地区软土地基处理效果评价

连云港徐圩地区广泛分布的厚层软土性质极差,真空预压作为处理软土地基比较成熟的方法,工程应用中更多关注的是处理效果是否能够满足设计要求。通过徐圩新区某工程真空预压处理前后,软土的土工试验、十字板剪切试验和静力触探试验数据的对比分析,综合评价地基处理效果。

人工关节UHMWPE交叉剪切磨损的试验研究

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是人工关节的主要界面材料之一,销-盘磨损试验不仅可以定量模拟UHMWPE交叉剪切效应,有效揭示聚乙烯微观磨损机理,而且可为人工关节磨损的计算机仿真建模提供试验依据和输入参数。选用传统非交联UHMWPE和CoCrMo合金作为配副试样,在销-盘磨损试验机上完成90°交叉剪切磨损模拟,通过数值方法建立磨损与交叉剪切滑动距离的函数关系式,并与文献结果对比,分析磨损表面的微观形貌及机理。结果表明,UHMWPE单位周期的磨损深度可表示为90°交叉剪切滑动距离的指数衰减函数,与文献结果一致;微观磨损机理以黏着为主,疲劳和磨粒磨损共同作用。

叠合板式剪力墙-楼板节点受力性能试验分析

为研究叠合板式剪力墙-楼板节点处及楼板的受力性能和损伤机制,对1块现浇试件和1块叠合墙-叠合楼板试件在均布荷载和区域荷载2种荷载情况下进行静力试验,根据试验数据对比分析了试件的各项受力性能指标。结果表明:2个试件裂缝分布走势相似,最后均为楼板受弯破坏;现浇试件的楼板于外伸楼板根部破坏,叠合试件于根部外10 cm处破坏,出现塑性铰外移现象,节点部位混凝土应变较小,节点区均未发生破坏;叠合试件的屈服荷载及峰值荷载对比现浇试件均有所提升;叠合试件楼板初始刚度与现浇试件基本一致,屈服后刚度退化速率略小于现浇试件,但在加载后期刚度突降并先于现浇试件破坏;均布加载方式更有益于叠合板式剪力墙-楼板节点受力。

正交胶合木约束钢板剪力墙的约束板厚需求

为探究CLT板对钢板剪力墙的约束机理,基于ABAQUS对其进行有限元模拟。结果表明:相比于混凝土约束板,CLT约束板仅使得钢板剪力墙弹性阶段的最高承载力与刚度略微降低,但在一定程度上降低了结构自重,木材的高延性还可以在约束板产生较大面外变形时仍保持墙体的完整性,使得约束板可以持续发挥对钢板的约束作用。通过数据拟合,得到单面CLT板约束改进型钢板剪力墙在达到2 rad层间位移角时,约束板厚度与其面外变形关系的拟合公式。研究结果可为屈曲约束式钢板剪力墙的设计提供理论参考。

珠三角软土原位测试的工程实践及成果应用效果分析

为了扩大原位测试技术在珠三角软土工程中的应用和验证用十字板剪切试验推算软土的抗剪强度指标计算方法的可行性,以珠海某软土填方边坡和广州南沙某基坑工程中软土原位测试与工程应用为例,开展了原位测试结果与室内指标的对比分析和成果应用效果分析。结果表明:原位测试能较好地反映软土的实际状态,用十字板剪切试验推算的软土抗剪强度参数值大于室内土工试验得到的参数值;在珠三角地区用《港口工程地基规范》(JTS 147-1—2010)中附录J方法推算得到的软土的黏聚力偏大,超出经验范围值,所以尚不宜直接用于工程设计。建议进一步对原位测试数据的应用开展相关理论研究,以扩大应用范围。

半刚接钢框架-十字加劲钢板剪力墙结构滞回性能研究

对一榀单跨两层半刚接框架-十字加劲钢板剪力墙结构进行水平反复荷载作用下的抗震试验研究,系统分析结构破坏模式和耗能机理,研究节点刚度与加劲墙体的相互影响效果,得到了承载力,延性,刚度和耗能能力等指标。试验结果表明:该种结构具有良好的延性和耗能性能,安全储备高;节点刚度退化小,内填钢板的设置缓解了节点区自身的延性要求,半钢框架和墙板协同工作良好;加劲肋的设置改善了钢板的实际受力,提高墙体的承载力及刚度,减轻了滞回曲线的"捏缩"现象,减小钢板噪音及震颤。结构破坏模式为加劲肋屈曲,内填钢板以小区格局部屈曲为主,伴随相关屈曲;框架柱脚及梁柱半刚性连接部位形成塑性铰;试件面内呈弯曲破坏模式,研究为该种结构体系的工程应用和理论分析提供依据。

加劲钢板剪力墙弹性抗剪屈曲性能研究

系统地分析了三个主要参数(板高厚比λ、肋板刚度比η和柱刚度β)对钢板剪力墙弹性屈曲性能的影响;提出了钢板剪力墙的三种弹性屈曲形式(局部屈曲、整体屈曲和相关屈曲),指出肋板刚度比η=40时(相当于I s=3.7bt3)能保证十字加劲板发生小区格板的局部屈曲或整块板的相关屈曲;指出现行高层建筑钢结构规范用于纵横加劲板局部屈曲荷载的设计表达式仅适用于η≥40的条件,而在η<40范围内,其计算结果偏于不安全;研究了交叉加劲板的弹性屈曲荷载,并与非加劲板和十字加劲板的屈曲性能进行了比较;最终给出了柱刚度对弹性屈曲荷载的修正系数,提出了交叉加劲板弹性屈曲荷载的简化计算公式。

半刚性节点钢框架-十字加劲钢板剪力墙结构的数值分析

为了研究半刚性节点钢框架-加劲钢板剪力墙结构体系的抗震性能和传力机理,模拟实际框剪结构的底部两层,对一榀单跨两层1/3缩尺半刚性节点钢框架-十字加劲钢板剪力墙结构进行了抗震拟静力试验研究,在试验模型的基础上,建立了非线性有限元模型,并验证了模型的有效性.考虑影响结构抗震性能的4个主要因素:节点刚度、剪力墙厚度、框架柱的刚度、肋板刚度比,进行了4个系列16个有限元模型的变参数分析.结果表明:降低节点刚度有利于提高结构的延性和耗能能力;增加柱的刚度和肋板厚度可提高结构的初始刚度、承载力和延性性能;增加内填墙板的厚度,将降低试件的延性性能;内填墙板在加载初期非常有效,承担70%～85%的水平剪力,研究为该种结构体系的工程应用和理论分析提供依据.

十字加劲肋钢板剪力墙低周反复荷载的试验

过去的几十年中,在世界范围内钢板剪力墙已经作为一种新型的抗侧力体系在高层建筑中得到了应用,已有大量试验针对在水平荷载作用下无加劲肋平面薄钢板剪力墙进行研究。对高厚比约为400,比例为1∶3的两个单层单跨十字加劲肋钢板剪力墙在低周反复荷载作用下的抗震性能进行研究,重点研究了钢板墙抗剪承载力、变形能力、破坏特征、构件延性和耗能能力等受力特性。试验结果表明:试件具有较大的初始刚度,并且具有很好的延性以及耗能性能。可为钢板墙结构利用屈曲后强度及抗震设计提供依据。

装配式交叉密肋钢板剪力墙参数影响分析

提出装配式交叉密肋钢板剪力墙结构,利用有限元分析方法建立纵横密肋钢板剪力墙试验有限元模型,验证建模方法的有效性及可靠性;建立交叉密肋钢板剪力墙有限元模型,选取内嵌钢板高厚比、密肋钢板网格尺寸2个参数进行变参分析,对比各系列试件的滞回曲线、黏滞阻尼系数、骨架曲线及刚度退化情况,分析内嵌钢板墙几何参数对交叉密肋钢板剪力墙滞回性能的影响,并给出两参数的合理取值范围。结果表明:内嵌钢板高厚比λ≥500时,试件耗能能力、侧向承载能力及延性等性能随内嵌钢板高厚比的减小而显著提升,当λ<500时,上述性能提升幅度不明显,内嵌钢板高厚比λ建议取值500~600;交叉密肋网格尺寸对试件滞回性能影响显著,试件各项性能随交叉密肋网格尺寸的减小而提升,且提升幅度与网格尺寸减小幅度呈正相关,交叉密肋网格肋板条数建议取值小于等于5×5。

无粘结十字加劲钢板剪力墙结构抗剪性能分析

十字加劲钢板剪力墙已被试验证明是优秀的抗侧力耗能构件,但加劲构件与内嵌钢板无粘结时,其对内嵌钢板的作用尚需进一步研究。利用有限元分析软件ABAQUS,对单层单跨无粘结十字加劲钢板剪力墙结构的抗剪性能进行数值模拟,分析在水平荷载作用下,构件的受力破坏特征及抗剪性能。研究表明,无粘结十字加劲钢板剪力墙结构具有良好的延性及抗剪性能,内嵌钢板能承担更多的剪力,对周边框架不利作用的降低幅度与传统十字加劲钢板剪力墙基本相同。参数分析结果表明:框架柱轴压比、墙体高厚比和肋板刚度比是影响钢板剪力墙抗剪性能的主要因素。

方钢管混凝土框架-斜十字加劲薄钢板剪力墙低周反复荷载试验研究

对三个1/3比例单跨两层方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙进行了低周反复荷载试验,研究了梁柱连接为穿心高强螺栓-端板节点和内隔板式节点对试件性能影响,并将方钢管混凝土框架-斜十字加劲薄钢板剪力墙与方钢管混凝土框架-非加劲薄钢板剪力墙进行对比.得到了试件的破坏形态、滞回曲线、延性、刚度、耗能能力等抗震性能指标,分析了其破坏特征、承载能力及刚度退化等力学性能.结果表明:方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙具有较高的承载力、抗侧刚度和良好的耗能性能.斜加劲肋能有效限制薄钢板剪力墙面外变形,提高结构初始刚度和承载力,有效减轻滞回曲线"捏缩".穿心高强螺栓-端板节点提高了节点域刚度,延缓了柱壁鼓曲.方钢管混凝土竖向边缘构件确保了薄钢板剪力墙性能充分发挥.

基于装配式交叉U型连接件的钢板混凝土组合剪力墙-钢梁节点性能有限元分析

为了深入研究基于装配式交叉U型连接件的钢板混凝土组合剪力墙-钢梁节点的力学性能,采用精细化通用有限元软件ABAQUS 6.14对基于装配式交叉U型连接件的钢板混凝土组合剪力墙-钢梁节点模型进行了单调荷载和低周反复荷载作用下的数值模拟,研究了U型板厚度、U型板长度以及钢梁跨高比对该节点力学性能的影响。结果表明:基于装配式交叉U型连接件的钢板混凝土组合剪力墙-钢梁节点具有良好的塑性变形能力和抗拉承载力,各节点模型的滞回性能良好,等效粘滞阻尼系数在0.3029~0.4001之间,具有良好的耗能能力;U型板长度对节点初始刚度和能量耗散影响不明显;U型板厚度在12 mm左右时,节点模型的延性及耗能能力均表现良好;随着钢梁跨高比的增加,节点的转动刚度增加,耗能能力显著提高,延性增加。

深梁和中厚板的单广义位移解法

经典的梁板弯曲理论由于未考虑横向剪切变形的影响而只能适用于细长梁和薄板 .传统的多广义位移的深梁理论和中厚板理论由于忽视了转角与挠度之间的内在关系而只能适用于短粗梁和中厚板 .这两种理论存在着转角的独立性与不独立性之间的矛盾 ,因而不相兼容 .本文从基本假设出发 ,既考虑了横向剪切影响 ,又确定了转角与挠度的关系 ,导出了单广义位移的深梁和中厚板解法 ,给出了几种简单梁的解析解 ,并用数值算例验证这一解法的适用性 .

伪波纹型交叉密肋平钢板组合剪力墙参数影响分析

结合波纹钢板剪力墙以及平钢板剪力墙的优点,提出一种伪波纹型交叉密肋平钢板组合剪力墙结构。利用有限元分析软件ABAQUS建立足尺模型进行数值模拟研究,并通过改变梯形加劲肋的间距、高度和顶部宽度研究其对结构抗震性能的影响。研究结果表明:减小梯形加劲肋的间距以及增大梯形加劲肋的高度都可以有效地提高结构的滞回性能以及承载能力,但是当加劲肋高度超过一定值后,结构的滞回性能提高不明显;增加加劲肋顶部宽度对增强结构的滞回性能效果不明显,但是在加载前期可以减缓结构刚度的退化,在加载后期会适当提高结构的承载能力。

方钢管混凝土框架-十字加劲薄钢板剪力墙抗震性能试验研究

对3个单跨两层1∶3比例的方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙试件进行了低周反复荷载试验,研究了十字加劲薄钢板剪力墙的抗震性能,并与方钢管混凝土框架-非加劲薄钢板剪力墙比较。对比了框架梁柱内隔板式节点与穿芯高强螺栓-端板节点对结构性能的影响。得到了方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、骨架曲线、特征荷载和位移及抗震性能指标等,分析了结构的破坏特征、延性、耗能能力、承载能力及刚度退化等力学性能。结果表明,方钢管混凝土框架-薄钢板剪力墙具有良好的抗震性能;十字加劲肋限制了薄钢板剪力墙的面外变形,提高了其承载力与耗能能力,但对整体刚度影响较小;穿芯高强螺栓-端板节点提高了结构的承载力与刚度。