Reflection and transmission of elastic waves through a couple-stress elastic slab sandwiched between two half-spaces

The reflection and transmission of elastic waves through a couple-stress elastic slab that is sandwiched between two couple-stress elastic half-spaces are studied in this paper. Because of the couple-stress effects, there are three types of elastic waves in the couple-stress elastic solid, two of which are dispersive. The interface conditions between two couple-stress solids involve the surface couple and rotation apart from the surface traction and displacement. The nontraditional interface conditions between the slab and two solid half-spaces are used to obtain the linear algebraic equation sets from which the amplitude ratios of reflection and transmission waves to the incident wave can be determined. Then,the energy fluxes carried by the various reflection and transmission waves are calculated numerically and the normal energy flux conservation is used to validate the numerical results. The special case, couple-stress elastic slab sandwiched by the classical elastic half-spaces, is also studied and compared with the situation that the classical elastic slab sandwiched by the classical elastic half-spaces. Incident longitudinal wave(P wave) and incident transverse wave(SV wave) are both considered. The influences of the couplestress are mainly discussed based on the numerical results.It is found that the couple-stress mainly influences the transverse modes of elastic waves.

层状复合夹煤岩石组合体试样强度试验与破坏特征研究

针对巷道复合夹煤组合结构顶板易冒落问题,以某矿取芯和钻孔窥视探测获得的巷道层状复合夹煤顶板结构组合类型为实验背景,对砂质泥岩、中砂岩以及煤厚度为20、30、40 mm不同结构组合类型的复合试件进行了单轴压缩试验,研究了复合夹煤岩石组合体的力学特性与破坏特征。试验结果表明:复合夹煤岩石组合体的抗压强度均小于单一岩石,中砂岩夹煤厚度为30mm时抗压强度达到单一中砂岩抗压强度的85.95%,抗压强度随着煤厚变薄而下降;砂质泥岩夹煤厚度为20 mm时仅为单一砂质泥岩抗压强度的32.5%,随着夹煤厚度增加抗压强度也增大,夹煤厚度超过30mm后抗压强度增大不明显。复合夹煤岩石组合体整体呈X状共轭斜面剪切破坏、单斜面剪切破坏、部分拉伸破坏,随着复合夹煤岩石组合类型不同呈现不同的破坏特征等。

新型预应力夹心叠合楼板双向受力分析及应用

针对叠合楼板在工程应用中出现的问题,提出一种新型预应力夹心叠合楼板,并给出楼板相关节点及构造做法。开展了基于本预应力夹心叠合楼盖的全尺寸子结构试验,并对其变形特征、裂缝分布和破坏形态进行了分析。试验结果表明预应力的存在提高了楼板的抗裂性能;楼板破坏时的裂缝分布及破坏形态表明其具有双向受力的特性;楼板破坏时塑性铰线并非45°分布。试验结果及有限元分析均表明叠合楼板双向刚度存在差异。给出了考虑楼板刚度影响的单双向板划分界限及周边支撑梁内力调整方法。将该方法应用于采用本新型叠合楼板的项目中,取得了良好的应用效果。

新型夹芯保温叠合楼板的传热机理及热工性能研究

将保温层置于混凝土叠合楼板的预制底板和现浇顶板之间,提出了一种新型夹芯保温叠合楼板(以下简称新型叠合板),建立了稳态传热分析有限元模型,研究了桁架钢筋间距、夹芯层厚度等对新型叠合板传热系数的影响。结果表明:为满足规范传热要求,夹芯层厚度需超过20 mm、材料导热系数需小于0.15 W/(m·K);新型叠合板热桥效应明显,桁架钢筋对结构传热系数影响可达13.5%;随着夹芯层保温效果的提高,桁架钢筋间距造成的热阻变化占整体热阻的比例逐渐提高,但占钢筋总影响的比例降低。此外,通过对样本模型数据进行回归分析,得到了具有较高精度的传热系数计算公式,可以用来评估此类新型叠合板的保温性能。

基于Lord-Shulman理论的热弹性波在偶应力三明治固体中的反射和透射

在温度急剧变化、短时间极速加热等极端情况下,基于Fourier定律的热流矢量与温度梯度成正比关系的经典热传导理论不能准确描述其物理过程.经典热弹性理论的热传导方程是抛物型的,而广义热弹性理论包含双曲型方程,热将以具有有限传播速度的波动形式传播.本文基于Lord-Shulman广义热弹性理论和修正偶应力弹性理论,得到在偶应力热弹性固体中四种色散波,研究热弹性波的传播和在偶应力固体三明治结构中的反射透射问题,重点研究横波入射时偶应力参数和热弛豫时间对各种热弹性耦合波反射透射系数的影响.

混凝土板对钢空腹夹层板楼盖静力性能影响分析

为进一步研究混凝土板对钢空腹夹层板楼盖静力性能的影响,运用非线性有限元方法,通过建立精细化模型,对其在两个设计层次中的影响程度进行了对比分析。以混凝土板厚度作为变量,分析了不同混凝土板厚夹层板楼盖静力特性的变化趋势,并对其进行了比较。研究结果表明,混凝土板可以显著提高楼盖结构竖向刚度,并有效降低钢空腹夹层板楼盖上肋和剪力键的应力水平。根据常见结构跨度,混凝土板厚的取值范围在120 mm以内时,结构整体性能提高最为明显。因此,在设计分析时考虑混凝土板的影响是合理的。

滚石冲击闭孔泡沫铝夹芯板耗能缓冲机理研究

在山区构筑物外表面覆盖一层缓冲材料能有效减小滚石冲击危害,达到保护工程结构的目的。为此,将泡沫铝作为一种耗能缓冲材料引入滚石灾害冲击领域,并将其与钢板组合为夹芯板结构,采用静力压载试验及动力有限元对滚石冲击泡沫铝夹芯板动力响应进行分析,揭示泡沫铝夹芯板耗能缓冲作用机理。结果表明:泡沫铝及夹芯结构在进入屈服强度后有较宽的耗能缓冲平台,可吸收大量冲击能量;同时夹芯板结构可有效降低被保护物结构挠度变形,伴随夹芯钢板厚度不断增大,垫层冲击坑深度不断降低,被保护结构中心点变形有较明显下降,但过大的钢板厚度使得泡沫铝夹芯板整体刚度增强,反而不利于泡沫铝夹芯板能量耗散。因此,在泡沫铝缓冲垫层结构设计时,应综合考虑被保护物结构所容许的变形量及承受冲击力双重控制指标。

装配整体式预应力夹层板楼盖的试验研究

[提要]进行了柱网为6m×6m的两跨连续装配整体式二次预应力夹层板的试验研究,得到了正常使用极限状态下结构的裂缝发展规律和荷载挠度关系,分析了结构的受力特点。同时研究了结构体系承载力极限状态的性能。结果表明,这种结构体系满足规范的正常使用极限状态和承载力极限状态的要求,而且结构的整体性能因二次预应力而得到提高。

复合墙板承载力的试验研究

通过 13片复合墙板的 1/ 2比例模型试验 ,论述了复合墙板的破坏形态及破坏机理 ,提出复合墙板的几种承载力控制指标并给出了相应的简化计算公式 。

现代建筑的新型楼盖结构体系

总结了现代建筑的多种钢筋混凝土和预应力混凝土结构楼盖体系的技术性能、施工特点、设计计算方法的要点。重点介绍了在跨度(或柱网)为6～12m的多层与高层建筑中应用的三种新型的预应力混凝土楼盖结构体系:密肋板、空心板和夹层板,及如何合理地选择这些楼盖体系。对8.4m×8.4m柱网的多种轻型楼板组成的楼盖结构体系与常规的梁板和实心板进行了技术经济比较,提出了控制结构层高度、结构层折算厚度和结构自重的建议。

预应力混凝土夹层板楼盖结构

提出了新型预应力混凝土夹层板楼盖结构体系的设计慨念、构造与施工技术的工程实践经验,重点介绍了跨度(或柱网)6～12m的多层与高层建筑。进行了楼盖结构体系的经济效益分析,提供了同条件的多种楼板组成的楼盖结构体系的技术经济分析数据。结果表明,预应力混凝土夹层板楼盖结构具有施工方便、节省造价、增大使用空间等优点。

轻质钢筋混凝土夹芯板结构体系的应用研究

轻质钢筋混凝土夹芯板结构体系是适应我国墙改政策、可以完全取代砖混体系的一种新型结构体系.文中介绍了轻质钢筋混凝土夹芯板的结构组成、主要构件的构造设计.通过对比分析表明:轻质钢筋混凝土夹芯板结构体系比相同布置的砖混体系造价降低,使用面积增加,能耗大大降低.

复合夹芯楼板抗剪实验研究

对复合夹芯板进行了抗剪理论分析，进而建立了计算公式，经对复合夹芯墙板及改制的复合夹芯楼板试验验证，理论计算与试验结果吻合较好。

一种新型的住宅楼板——大跨夹芯叠合板

在对现阶段国内外住宅楼盖结构形式进行分析的基础上 。

喷射纤维增强砂浆-EPS夹芯板受弯承载力试验研究

为研制具有多层次防火、隔热、保温功能的薄壁轻质复合构件,对新型纤维增强砂浆-EPS夹芯板的受弯承载力进行试验研究,得到该种新型夹芯板在均布荷载作用下的荷载-应变和荷载-挠度曲线。结果表明:在夹芯板达到极限承载力时,该种板发生脆性破坏,但其极限挠度符合相应技术标准要求。

钢丝网架水泥夹芯板冲击性能实验研究

经实验研究了钢丝网水泥夹芯板的抗冲击性能，结果表明，未经改制的夹芯板在不大的柔性荷载冲击下即发生断裂，呈少筋破坏特征。而面层改用细石混凝土、按抗弯要求在板底增配钢筋时的改制板则具有优良的抗冲击性能。

钢筋混凝土空腹夹层板空间结构的工程应用与计算方法

文章在介绍钢筋混凝土空腹夹层板的理论研究方法与主要技术特点的基础上,针对目前理论研究成果由于缺乏通用程序在工程运用中的局限性,探讨了该板柱结构体系在工程实践中的实用算法。通过工程实例论述了采用TAT三维空间杆系有限元分析软件时的模型处理办法,并提出了在设计与施工中应注意的问题。理论分析与实践表明,空腹夹层板楼盖体系属板片空间结构范畴,具良好的力学特性、建筑功能效应及技术经济指标。

预应力砼大跨夹芯叠合板的施工工艺研究

采用夹芯叠合板作为结构楼板,具有结构自重轻、省材料、省模板与支撑、整体性好、有利于环保和建筑工业化的特点。在试验的基础上对这种楼板的施工进行了研究。

大跨正交正放钢空腹夹层板楼盖刚度分析

为比较大跨钢空腹夹层板非等代模型与等代模型竖向刚度的差异,基于MidasGen建立大量模型,分析了高度、网格尺寸和刚度比对等代模型竖向刚度的影响。结果表明:在截面一定的情况下,与空腹钢梁相比,随着网格尺寸和空腹夹层板高度的增加,混凝土板对组合截面的刚度贡献的增幅较小;大跨钢空腹夹层板的网格尺寸不宜大于3m;网格尺寸大于2m时,等代模型的竖向刚度大于非等代模型,应对H型钢的弹性模量乘以(1+β)进行调整;网格尺寸一定时,刚度折减率β与刚度比呈正比。

泰柏板腹杆的最佳倾角与温度效应分析

利用能量法分析了泰柏板的计算长度，并研究了腹杆的最佳倾角。