高强钢筋实现低配筋铁路桥墩延性抗震研究

我国铁路桥梁目前仍在大量使用只配有护面钢筋的低配筋桥墩,这类桥墩的变形能力差,在地震作用下易发生脆性破坏。为了提高这类桥墩的抗震性能,提出了采用高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的思路。对1个配置HRBF500钢筋的低配筋桥墩试件进行低周反复荷载试验,研究试件的破坏形态、滞回特性、刚度退化、耗能性能和延性等。结果表明,试件的破坏模式为延性破坏。在试验研究的基础上,进一步分析高强钢筋实现低配筋桥墩延性抗震的机理。     

BFRP增强复合水泥板与混凝土 界面黏结性能试验研究

通过设计6种类型的复合试件进行推出剪切试验,研究混凝土强度、混凝土种类及复合水泥板厚度等因素对BFRP增强复合水泥板与混凝土界面黏结性能的影响。研究结果表明:随着混凝土强度的提高,复合试件的界面黏结强度明显增强,并且复合试件表现出更为显著的塑性变形特征;复合试件中间采用自密实混凝土与采用普通混凝土相比,复合试件的界面黏结强度基本相似,但复合试件的刚度有略微提高,变形能力有所降低;随着BFRP增强复合水泥板厚度的增大,复合试件的界面黏结强度有明显提高,但当复合水泥的厚度超过一定范围后,复合试件的破坏形式由塑性破坏转变为脆性破坏。     

现代胶合木梁弯曲性能试验研究

对北美进口花旗松规格材制作的清材小试件和胶合木梁足尺试件分别进行受弯性能试验,结果表明2种试件的弯曲破坏均为脆性破坏,但胶合木梁试件的破坏现象受木节等缺陷的影响更明显,其弹性模量和受弯强度明显低于清材小试件。胶合木梁足尺试件的弯曲弹性模量和受弯强度与密度不具有相关性,而清材小试件的试验结果与密度具有一定的相关性。     

随机力学参量对混凝土细观损伤演化的影响

基于随机骨料细观数值模型和弹脆性损伤破坏本构模型,研究了弹性模量、拉压强度等随机参量及其组合形式对试件宏观拉压强度的影响。结果表明:以弹性模量和强度的乘积作为一个综合随机参量,并以相关系数来反映它们之间的关系,较之传统独立考虑弹性模量和强度的随机分布,可获得更为合理的试件拉压损伤破坏全曲线,并与试验曲线有较好的吻合性。     

GRC模板与混凝土界面黏结性能试验研究

通过设计8种类型的复合试件并进行推出剪切试验,研究不同混凝土强度、不同混凝土类型、不同GRC模板厚度以及GRC模板表面是否带肋等因素对GRC模板与混凝土界面黏结性能的影响。研究结果表明:随着中间混凝土强度的提高,复合试件的界面黏结强度增大,刚度变大,表现出更好的塑性变形能力;中间采用自密实混凝土对复合试件的界面黏结强度影响不大,但削弱了试件的变形能力;随着GRC模板厚度的增大,复合试件的界面黏结强度有一定的提高,但厚度超过一定范围后,复合试件由塑性破坏转化为脆性破坏;GRC模板加肋能显著提高复合试件的界面黏结强度,但变形能力降低,且只存在弹性变形阶段。通过对试验数据进行回归分析,提出了此类复合试件的界面黏结强度计算式。     

循环荷载作用下脆性材料剪切性能试验研究

在自制的MTS振动台试验设备上对混凝土、岩石类脆性材料（砂浆材料）进行静力和动力剪切试验,试验结果表明,（1）动力荷载情况下位移-剪力包络线形状同静力荷载情况下曲线破坏形状相似,均可划分为相同的4个阶段;（2）在相同垂直压力作用下试件的动力抗剪强度与静力抗剪强度相比有明显的增大趋势,强度较低的试件强度增加较大;（3）在相同频率情况下,随着垂直压力的增大,峰值剪切强度、残余抗剪强度随之增大;（4）静力荷载情况下其破坏处水平位移要大于动力荷载情况下破坏处的水平位移,其他条件相同时破坏处水平位移值随峰值抗剪强度的增大而增大;（5）剪切过程中有明显的剪胀现象出现。最后根据试件的破坏形状,初步分析混凝土、岩石类脆性材料的动静态剪切特性的机制。     

蒸压粉煤灰砖砌体抗剪性能试验研究

研究MU10批次蒸压粉煤灰砖砌体24个试件的沿通缝抗剪性能,受力全过程破坏特征、破坏形态和极限荷载。试验结果表明:试件破坏形态表现为单剪面、双剪面和块体破坏,出现块体破坏是由于蒸压粉煤灰砖脆性大;单剪面、双剪面破坏其破坏面有较多连通气泡,表明砌体强度与砌筑质量有关。以试验数据为依据计算其标准值、设计值均低于GB50003-2001规范取值。     

裂隙倾角及数目对岩体强度和破坏模式的影响

为研究不同裂隙倾角和数目下低强度岩体强度和变形破坏特征,对含不同预制裂隙的类岩石材料试件进行常规单轴压缩试验。结果表明:(1)低强度岩体峰值强度随裂隙数目增加而减小,随裂隙倾角增大而增大,裂隙倾角0°的三裂隙试件单轴压缩强度最低;(2)除90°裂隙试件外,随裂隙数量增加,试件弹性模量减小,而轴向峰值应变先增大后减小;(3)随裂隙倾角增大,试件弹性模量和轴向峰值应变总体呈“凹型”变化,最小值发生在30°裂隙试件,且大倾角裂隙试件(α>45°)的轴向峰值应变对裂隙倾角敏感程度大于小倾角裂隙试件(α<45°);(4)随裂隙数目增加,低强度岩体的破坏模式变化趋势:脆性破坏→塑性破坏→塑性流动变形破坏。     

主动围压下地下工程岩石的冲击压缩特性试验研究

 岩石等脆性材料的力学性能与其所受围压的大小密切相关。为了研究地下工程岩石在围压下的冲击压缩特性,采用具主动围压加载的分离式Hopkinson压杆,对岩石进行主动围压下的SHPB冲击压缩试验,得到岩石在不同围压和不同应变率下的轴向应力–应变曲线,并对试验过程中试件的应力均匀性进行分析。研究表明：岩石类脆性材料在围压作用下其抗压强度和韧性大大提高,并且具有向延性特征发展的趋势,显现出较强的围压效应;在同等级围压下,岩石的峰值强度和峰值应变随应变率的变化表现出显著的应变率相关性,动态强度增长因子与应变率的对数呈近似线性关系,动态强度随应变率的增加而近似线性增长。单轴动荷载下,岩石在以拉应力为主,其他应力联合作用下发生破坏,表现出明显的脆性特征;随着围压的增加,岩石试件将发生脆性向延性的转变,破坏形态以压剪破坏为主,同时发生拉应变破坏和卸载破坏。     

低屈服点钢LYP100单调与循环拉伸试验研究

对47个LYP100低屈服点钢焊接试件进行单向拉伸和反复拉伸加载试验,研究其在不同加载制度下的应力-应变曲线、荷载-位移曲线、骨架曲线、破坏机理和延性特征.结果表明:试件横截面厚度是影响其耗能能力的重要因素,12mm试件的耗能能力明显优于6mm试件;焊接接头对试件的破坏有不利影响,带焊接接头的试件在循环加载作用下疲劳损伤累积效应显著,容易发生脆性破坏,延性变差;LYP100低屈服点钢与Q345钢、Q460钢焊接后,试件的强度提高,循环荷载作用下强度硬化现象明显,但是其延性变差.     

蒸压粉煤灰砖砌体抗剪性能试验研究

研究MU10蒸压粉煤灰砖砌体24个试件的沿通缝抗剪性能、受力全过程破坏特征、破坏形态和极限荷载。试验结果表明,试件破坏形态表现为单剪面、双剪面和块体破坏,出现块体破坏是由于蒸压粉煤灰砖脆性大;单剪面、双剪面破坏,其破坏面有较多连通气泡,表明砌体强度与砌筑质量有关。以试验数据为依据计算其标准值、设计值,均低于GB50003《砌体结构设计规范》取值。     

混合强度U形肋加劲钢板受压稳定试验研究

混合强度U形肋加劲钢板是由U形肋和被加劲板采用不同强度组合而成的,用作桥面板,可充分发挥钢材的使用效率、降低工程造价。按不同结构尺寸和不同强度组合的U形肋与被加劲板,设计制作了9个混合强度U形肋加劲钢板试件。在轴向压力作用下,试验得到了这些U形肋加劲钢板试件的破坏模式、稳定承载力以及荷载位移曲线。将试验试件截面的低强钢部分等效为具有初始压应力的等强钢构件,并考虑试件焊接残余应力分布,分析了该加劲钢板失稳破坏机理。试验结果表明,试件整体失稳有被加劲板受弯失稳和U形肋受弯失稳两种,局部屈曲或材料屈服可发生在U形肋的翼缘、U形肋的腹板和被加劲的钢板中。试件两端的转动装置是否被约束对试验结果也有较大影响,有约束情况下,在试件端部附近的U形肋会发生局部屈曲破坏;无约束的情况下,在试件中部区域的加劲肋会发生局部屈曲破坏或试件整体发生弯曲破坏。对于发生整体失稳破坏的试件,结构具有较大的延性,平均应力峰值变化较大;而发生局部失稳破坏的试件,结构破坏具有明显的脆性,其平均应力峰值基本不变。     

全珊瑚海水混凝土单轴受压应力-应变全曲线试验研究

采用等应力循环加卸载法和等应变单调加载法,对棱柱体试件进行单轴受压试验获得全珊瑚海水混凝土的应力-应变全曲线,并对两种加载方法进行对比分析。试验结果表明:全珊瑚海水混凝土裂纹贯穿珊瑚骨料继续发展,单轴受压试件的破坏为脆性破坏,典型破坏状态主要为劈裂破坏,其主斜裂缝的倾角θ在65°~70°之间;残余应力与峰值应力的比值在0.292~0.525之间,说明全珊瑚海水混凝土破坏后仍具有较高的残余强度,破坏后强度逐步降低,具有一定的延性;不同强度等级全珊瑚海水混凝土的应力-应变全曲线的上升段趋势基本相似,但是随着强度等级提高,下降段的下降趋势越陡,破坏程度越剧烈;在相同强度等级下,全珊瑚海水混凝土比普通混凝土和轻集料混凝土的脆性更强。     

灰铸铁扭转破坏性能试验研究

脆性材料的扭转破坏是工程中常见的一种破坏形式。本文根据扭转破坏原理,利用扭转破坏实验对灰铸铁的试验性能进行了分析,讨论了断裂面与试件长度中心的关系,并计算出扭转试件的抗剪强度。结果表明,破坏面的偏离量与扭矩为反相关关系:随着扭矩的增大,各试件的偏离量减小。另外,本文提出对受扭试件设定中间临界面的分析模式,并探讨未来扭转试验的改进做法。     

脆性基复合材料破坏过程细观力学研究

随着我国经济发展水平的不断提高,复合材料研究取得了显著成就,本文主要研究脆性基复合材料在单轴拉伸荷载下的力学性能与破碎机理,并且使用细观损伤力学构建数值分析模型软件,对材料细观的均匀性进行考虑,针对其变形性、损伤性、失稳性破坏过程构建数值模拟。最终结果显示,试件的强度、韧性都比正常的材料高,脆性强度变化通过实践证明对复合材料与试件的刚度与强度影响小,随着纤维弹性模量的增加,复合材料试件强度也有所增加,但韧性却降低了。     

Experimental research on whole stress-strain curves of coralaggregate seawater concrete under uniaxial compression

采用等应力循环加卸载法和等应变单调加载法，对棱柱体试件进行单轴受压试验获得全珊瑚海水混凝土的应力-应变全曲线，并对两种加载方法进行对比分析。试验结果表明：全珊瑚海水混凝土裂纹贯穿珊瑚骨料继续发展，单轴受压试件的破坏为脆性破坏，典型破坏状态主要为劈裂破坏，其主斜裂缝的倾角 θ 在65°~70°之间；残余应力与峰值应力的比值在0.292~0.525之间，说明全珊瑚海水混凝土破坏后仍具有较高的残余强度，破坏后强度逐步降低，具有一定的延性；不同强度等级全珊瑚海水混凝土的应力-应变全曲线的上升段趋势基本相似，但是随着强度等级提高，下降段的下降趋势越陡，破坏程度越剧烈；在相同强度等级下，全珊瑚海水混凝土比普通混凝土和轻集料混凝土的脆性更强。      

开裂混凝土梁和节点的快速修复试验研究

通过对３根混凝土梁、２个混凝土节点试件在模拟灾害性荷载作用下开裂后，采用环氧水泥快速修复的实例，对修复后的梁进行静力试验和２００万次疲劳试验研究，对修复后的节点进行反复荷载抗震试验研究，结果表明修复后强度不低于原试件，刚度提高，而最重要的是改善了破坏形态，从原来的脆性转为修复后的延性。     

改性聚丙烯纤维和水泥加固黄土的力学性能

为研究改性聚丙烯纤维和水泥加固黄土的力学性能,通过无侧限抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验,对不同纤维掺量、水泥掺量、养护龄期和纤维长度的试件在浸水和未浸水条件下的力学性能进行研究.结果表明:改性聚丙烯纤维和水泥的共同加固作用对提高黄土的早期无侧限抗压强度贡献最大,3d龄期的无侧限抗压强度达3.65~5.99MPa;随着水泥掺量的增大,试件呈现明显的脆性破坏特征,纤维的掺入可改善试件的脆性破坏模式;随着纤维掺量的增大,试件破坏特征呈现由脆性破坏向延性、塑性破坏过渡的趋势;改性聚丙烯纤维加筋水泥稳定土的最佳纤维掺量为0.30%~0.45%(质量分数),最佳纤维长度为12mm.由破坏性状分析可知,水泥稳定土试件受压易产生脆裂破坏,改性聚丙烯纤维在水泥稳定土中的"桥梁"连接作用使得加固试件受压破坏时的整体性较好.     

石膏试件的力学特性研究

本文通过单轴压缩试验和巴西劈裂试验研究了膏水比(石膏质量和水质量比值)、缓凝剂掺量(缓凝剂质量和石膏质量的比值)和养护时间对石膏单轴抗压强度、抗拉强度和初凝时间的影响。试验结果表明,随着膏水比和养护时间增加,石膏单轴压缩强度和抗拉强度增加,石膏试件的脆性破坏特性越明显;缓凝剂能有效延长石膏试件的初凝时间,但同时会导致石膏试件强度降低;养护温度和湿度对石膏强度和凝结特性的影响比较明显,试验中需要控制试件的养护条件。本试验可为后续岩体物理模型试验相似材料选取材料配比,并为相关石膏试验提供一定的参考经验。     

受冲击作用混凝土损伤性能试验研究

为研究混凝土的冲击损伤性能,采用落锤冲击试验机,首先对混凝土棱柱体试件进行冲击试验,之后对其进行轴心受压试验,获得不同损伤程度混凝土试件的应力-应变关系曲线。通过24个混凝土试件的试验,考察了强度等级、落锤高度和落锤重量等试验参数对其损伤性能的影响,描述了超声波损伤指标与混凝土峰值应力、峰值应变和弹性模量之间的关系。结果表明:超声波检测冲击损伤具有较高的灵敏度;受冲击混凝土弹性模量、抗压强度均有所降低;受冲击混凝土试块破坏形态因损伤发生了显著的脆性破坏。