SPD在不同波形雷电流冲击下的极限应力研究

从实际环境中采集到的雷击波形出发,研究电涌保护器(SPD)在不同雷电流波形下的极限耐受能力,研究数据表明:SPD在不同雷电流冲击下的最大放电电流、通过电荷量与半峰值时间呈幂函数关系。通过此函数关系,可以将实际环境中采集到的电流波形对应应力转换为8/20μs波形下的测试应力,实现在SPD选型和研发测试阶段对所有波形雷电流进行防护设计。

橡胶细集料水泥砂浆基本性能研究

本文研究了橡胶细集料水泥砂浆的基本性能。试验表明橡胶细集料水泥砂浆的抗压强度及抗折强度明显受橡胶细集料掺量的影响。在橡胶细集料的掺量水平大于150kg/m3时,其28天立方抗压强度较普通砂浆降低30%或更多,抗折强度降低则超过20%。但同时发现该掺量水平下砂浆的应力应变特性与普通水泥砂浆相比存在显著不同,其抗折状态下极限拉应变可高达4600×10-6,极限轴压应变超过6000×10-6,凸现了其优越的变形能力,也预示着橡胶细集料水泥砂浆在能量吸收方面的潜力。试验中还发现橡胶细集料水泥砂浆的破坏模式与普通砂浆的脆性破坏模式相比较截然不同,表现出一定的延性破坏特征,由于橡胶细集料的掺入可以明显阻碍裂缝的开展,因此,橡胶细集料水泥砂浆试件能够经历反复加荷破坏过程而仍具有一定承载能力,表现出很高的延性。

BP神经网络在桩基工程中的应用

概述了 BP神经网络的基本原理。通过对影响桩基承载力因素的分析并结合 BP神经网络特点 ,提出位置系数新概念 ,并建立了桩基工程中几种常用桩的单桩极限承载力预测模型。在工程实例的基础上 ,用 MATL AB的神经网络工具箱说明 BP神经网络预测单桩极限承载力可行性。

基于设定地震场地相关反应谱的高土石坝抗震安全评价

结合最新颁布的《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047—2015)中关于甲类设防重大土石坝工程设计反应谱的规定,重点研究了基于设定地震的场地相关反应谱和一致概率反应谱确定的动参数下高土石坝的动力反应特征。通过240m高长河坝高心墙堆石坝在两种不同反应谱下设计和校核地震动下的计算分析发现一致概率谱得到的坝顶动力响应加速度、动位移、永久变形、坝坡安全系数和塑性滑移等关键安全评价指标均高于场地相关反应谱的结果,进而探讨了两种反应谱对长河坝高土石坝工程极限抗震能力的影响,计算结果表明采用基于设定地震的场地相关反应谱得到的坝体的极限抗震能力明显高于一致概率谱,采用一致概率谱得到的地震动参数进行长河坝抗震设计和抗震加固措施研究易得到较保守的结果。

层序地层学的分辨率问题初探

从理论上初步探讨了层序地层的分辨率问题。论证了层序地层对形成年代的时间分辨能力不高于其所依据的和所采用具体方法的时间分辨能力 ,空间的分辨能力受其所用资料的限制而有所不同 ,介于资料的最高分辨率和最低分辨率之间 ,而且具有不均衡性。最后 ,对如何提高层序地层的分辨率作了讨论。

低温下钢-混凝土组合结构疲劳试验和极限承载力

针对钢 混凝土结合梁在青藏铁路上的应用情况,模拟青藏铁路线的温度环境,用专门研制的低温设备(最低温度能保持在-50℃以下),对由14MnNbq钢构件、直径为22mm的栓钉(下称φ22栓钉)和强度等级为C50的混凝土组成的钢 混凝土组合件作了低温疲劳试验和极限承载力试验。试验中,考虑了钢板的轧向和环境温度变化等因素对组合件承载力的影响,研究了低温下φ22栓钉的破坏形式,疲劳承载力和极限承载力等问题,并将低温下的试验结果同常温下的试验结果进行了对比。研究结果表明:在同等荷载下,φ22栓钉在-50～0℃的低温环境下疲劳寿命比在室温下的疲劳寿命长,且有温度越低,抗疲劳性能越强的趋势;钢板轧向对栓钉疲劳寿命影响很大,但对栓钉极限承载力没有明显影响;14MnNbq钢材质优良,转变温度低于-50℃。在温度为-50℃时,栓钉焊在14MnNbq钢板上对钢板材质无影响。

混凝土重力拱坝极限抗震能力评价方法初探

从基于性能的抗震设防标准及理论出发,坝体某个关键性能破坏便可能影响大坝的正常运行,单一的评价准则已经不能满足对大坝极限抗震能力评估的要求。针对混凝土重力拱坝的结构特点,基于混凝土弥散裂缝模型,利用地震动超载时域分析方法,从收敛性、地震位移响应突变、塑性区贯通、坝体开裂破坏等方面,对国内某重力拱坝极限抗震能力进行了探讨和研究。研究表明,该重力拱坝的极限抗震能力为0.51g,顶拱中部是坝体相对薄弱的高地震响应区。

U型截面钢拱平面外稳定分析

U型截面钢拱由三块钢板焊接而成,可在截面内浇注混凝土形成钢-混组合结构,从而充分利用底板钢材的抗拉性能.当作用在拱平面内的荷载达到临界值时,拱可能出现平面外屈曲即侧倾问题,而使整个结构发生平面外失稳.如果U型截面钢拱沿整个弧线长度上没有隔板,则会出现两个侧板的局部屈曲.通过建立有限元计算模型,讨论了不同参数,包括截面尺寸,边界条件,有无隔板以及隔板间距情况下钢拱的稳定问题,并对计算结果进行分析,利用最小二乘法拟合,得到钢拱平面外稳定承载力的计算公式,可为工程设计提供参考依据.

框架-新型带缝钢板剪力墙抗震性能数值分析

蝶形和梭形两种不等高开缝形式的钢板剪力墙可以在提高墙板刚度和极限承载力的同时,保证其耗能性能不降低。本文将这两种新型带缝钢板剪力墙应用于钢框架结构中,采用数值模拟的方法对其滞回性能及耗能性能进行研究,并与内嵌传统等高开缝钢板剪力墙的框架结构进行对比分析。将壁式框架等代模型用于模拟不等高开缝钢板剪力墙受力特性,并将计算结果与ABAQUS壳单元计算结果进行对比。结果表明:相对于传统开缝钢板剪力墙而言,内嵌新型开缝钢板的框架结构的抗侧刚度和极限承载力均有显著提高,且具有良好的耗能性能;柱轴心压力对结构刚度影响不大,且对承载力的影响能控制在20%以内,对耗能性能影响不大,只是导致结构提前丧失工作能力;壁式框架等代模型可以较准确地模拟不等高开缝钢板剪力墙的受力特性。

变形钢筋与活性粉末混凝土的粘结性能试验研究

通过不同直径和不同埋长的普通热轧变形钢筋活性粉末混凝土的钢筋拔出试验,研究变形钢筋与活性粉末混凝土的粘结性能及粘结—滑移的本构关系。研究表明:活性粉末混凝土与钢筋的极限粘结应力随着钢筋直径的增加而下降,钢筋直径相同时随着锚固长度的增加而降低。提出普通热轧变形钢筋与活性粉末混凝土的极限粘结强度与锚固长度的计算公式。运用该计算公式得出,直径为14和16 mm钢筋的锚固长度适宜取3倍钢筋直径,直径为18 mm钢筋的锚固长度适宜取4倍钢筋直径。根据试验数据回归出基于相对保护层厚度和相对有效粘结长度的极限粘结应力计算公式和粘结应力与滑移的本构关系式。

不等高开缝钢板剪力墙滞回性能分析

针对带缝钢板剪力墙开设竖缝后抗侧刚度和极限承载力大幅削弱的问题,提出蝶型和梭型2种不等高开缝形式,采用数值模拟的方法对不等高开缝钢板剪力墙的弹塑性屈曲性能及滞回性能进行研究,并与传统等高开缝钢板剪力墙进行对比分析。结果表明:通过不等高开缝形式提高带缝钢板剪力墙极限承载力和抗侧刚度的效果可观,极限承载力的增幅能达到15%以上,抗侧刚度的增幅能达到40%以上;对比传统开缝形式,蝶型开缝改善墙板延性,梭型开缝对墙板延性影响不大;蝶型开缝墙板加载前期耗能性能优越且加载后期性能下降平缓,而对于梭型开缝墙板,缝间墙肢宽度越大,则承载力越早下降到极限承载力的85%,所以此开缝形式仅适用于缝间墙肢宽度较小墙板。

混合钢梁及其极限承载力研究

为全面了解混合钢梁的力学性能,作者采用数值分析的方法,研究了混合钢梁的受力过程、抗弯和抗剪极限承载力;分析了腹板屈服强度的影响,得到合理的腹板、翼缘板屈服强度比;推导出弹塑性变形计算公式;用量纲为一的坐标系统分析弯扭屈曲临界弯矩,确定了弹塑性区段的回归方程和起终点相对长细比界限值,解决了混合钢梁弯扭屈曲的计算问题;指出混合钢梁腹板抗剪利用屈曲后强度的可行性,对比了试验资料与现行各抗剪算法,推荐采用AASHTO 2004方法计算抗剪承载力,并对AASHTO 2004端腹板段抗剪计算提出了考虑腹板宽高比影响的修正计算式;通过有限元数值分析,提出了适用于混合钢梁的计入弯矩影响的剪力计算式.基本解决了混合钢梁设计中涉及的计算问题.

阿尔塔什面板坝抗震措施离心机振动台试验研究

采用离心机振动台模型试验技术,研究了不同抗震措施和不同地震加速度时新疆阿尔塔什面板坝的地震反应、地震变形和极限抗震能力。覆盖层加速度放大系数为1.0左右,坝体中加速度放大系数明显增大且越往坝顶就越大。随着基岩输入地震加速度的增加,坝体地震加速度放大系数呈减小趋势,坝顶沉降和坝顶沉陷率增大。抗震措施可以有效减小坝顶地震沉降和提高坝坡稳定性。地震引起坝坡变形主要是堆石料滚落、浅层滑坡和局部塌陷,且地震加速度越大,坝坡变形越剧烈,滑塌位置越低。在峰值加速度320.6 gal地震条件下,坝顶加速度放大系数约为2.6～2.8,坝顶沉降约为290～330 mm,沉陷率为0.18%～0.20%。大坝的极限抗震能力在无抗震措施时为0.45 g,3层钢筋网加固时为0.55 g,2层钢筋网加固时为0.50 g。试验结果验证了阿尔塔什面板坝抗震工程措施的有效性。

潜艇内部平面舱壁极限承载能力分析

通过对潜艇内部平面舱壁结构在破舱工况下的双重非线性有限元计算,以梁的塑性铰机构理论为基础,揭示了舱壁水平大梁的塑性破坏机理—水平横梁形成四塑性铰极限机构,最终确定其极限承载能力。同时,对舱壁水平大梁抽象出的简单梁进行了极限承载能力的分析,并与舱壁水平大梁进行比较,提出了舱壁水平大梁形成的极限机构不同于简单梁极限机构—三塑性铰机构的原因。

应用径向基函数神经网络预测单桩极限承载力

在径向基函数神经网络的基本原理基础上,通过对影响单桩极限承载力因素的分析,建立了单桩极限承载力设计的GRNN模型,并进行了实例分析。计算结果具有较高的精度和收敛速度快等特点,是一种行之有效的预测单桩极限承载力方法。

加热段冷却段长度分配对脉动热管性能的影响

通过一系列的实验,探讨了脉动热管的加热段长度与冷却段长度分配对其极限热输送能力的影响.实验管为内径0.9mm、外径1.5mm、全长1 560mm的铜管,管内流体工质为R141b.实验揭示了5种不同长度配比的热管在不同充液率条件下的传热特性.结果发现当充液率较低时,如果加热段长度等于冷却段长度,则该热管有最大的极限热输送能力;而当充液率较高时,在加热段长度大于冷却段长度的条件下,该热管的极限热输送能力最强.

静压混凝土管桩极限承载力预测

静压预应力混凝土管桩是近年来出现的新型桩,它将预应力混凝土管桩的优点和静压法施工的优点结合起来,因而具有广阔的发展前景。结合具体工程的静载荷试验数据,利用灰色-马尔可夫链组合预测模型对其极限承载力进行预测,预测得到的极限承载力值基本与实测值吻合。研究结果可以为实际工程中静压预应力混凝土管桩施工的可行性和经济性提供参考依据。

套筒约束两根钢筋浆锚搭接拉伸试验研究

为了改善预制构件钢筋连接的施工便利性及提高连接效率,提出两根钢筋套筒约束浆锚搭接接头,进行了12个以搭接长度为变化参数的Ⅱ型搭接接头、63个以搭接长度和钢筋直径为变化参数的Ⅲ型搭接接头的拉伸试验,研究了试件的破坏形态、极限承载力、力-位移曲线及钢筋和套筒的应变,提出搭接接头的平均黏接应力的计算公式.与单根钢筋的I型搭接接头的相同之处为:试件破坏形态有套筒外钢筋拉断及钢筋与灌浆料滑移两种,套筒端部环向拉应变大于套筒中部,套筒中部近钢筋处拉应变大于远钢筋处.直径相同的钢筋拉断试件,套筒中部远钢筋侧环向应变随搭接长度增加而减小;不同处:Ⅲ型接头椭圆型套筒对灌浆料的约束力小于Ⅰ型接头圆形套筒,造成Ⅲ型接头加载后期套筒外钢筋未表现出明显的屈服台阶,Ⅲ型接头钢筋滑移试件极限荷载时套筒中部远钢筋处环向应变未表现出Ⅰ型接头随直径d增大而增大的趋势,Ⅲ型接头的搭接长度较大.

轴心受压钢管混凝土短柱中混凝土强度的研究

用 Mohr-Coulomb线性强度准则对钢管混凝土短柱中的核心混凝土的强度进行了分析 ,导出了三向受压混凝土强度计算公式 ,并与实验结果进行了比较 ,计算结果与有关试验数据基本一致 。

三面受火情况下钢筋混凝土梁极限承载力的计算与分析

根据对火灾作用下钢筋混凝土梁可能破坏截面的应力、应变及内力分析的基础上,编制了火灾下钢筋混凝土梁截面极限承载力的计算程序。运用该程序对钢筋混凝土梁可能破坏截面的高温极限承载力的变化进行计算、分析,由此得出混凝土梁在火灾作用下极限承载力随时间下降变化的一般规律,可用于指导工程结构的耐火设计及火灾营救。