钢结构在海洋气候腐蚀条件下的力学性能试验研究

通过对钢结构建筑材料在腐蚀条件下的力学性能试验（单向拉伸试验）,分析了在海洋气候腐蚀条件下钢材的屈服强度、极限强度和伸长率等基本力学性能指标的变化规律,为研究钢结构的防腐提供依据。     

高温（火灾）条件下钢结构材料模型及钢构件的单元刚度方程

在高温（火灾）条件下钢结构材料力学性能试验研究的基础上，建立高温下钢材的屈服强度，极限强度，弹性模量和极限应变等力学性能随温度变化的力学模型。利用广义clough模型，对平面钢框架进行分析。建立高温（火灾）条件下框架梁、柱杆件的单元刚度方程。     

高温下不锈钢螺栓的材料性能试验研究

为了给建筑钢结构螺栓连接的抗火性能分析与抗火设计提供依据,对不锈钢螺栓高温下的力学性能进行试验研究,开展了两组不同等级不锈钢螺栓高温下的拉伸试验,得到了不同温度下不锈钢螺栓的全应力-应变曲线。对不锈钢螺栓高温下的弹性模量、屈服强度和极限强度进行分析,将试验结果与不锈钢母材和耐火钢螺栓在高温下力学性能进行了对比,并对比相关规范关于不锈钢母材的推荐值,提出了不锈钢螺栓高温下弹性模量、屈服强度和极限强度的折减模型。研究结果表明：不锈钢螺栓高温下的极限强度折减系数与欧洲规范EC3中对不锈钢母材的推荐值相近,弹性模量折减系数差距较大。温度低于650 ℃时,不锈钢螺栓相比不锈钢母材屈服强度下降更慢;温度在500～900 ℃时,不锈钢螺栓相比耐火钢螺栓强度和弹性模量下降更慢。     

群桩基础非线性有限元强度折减法极限分析

受到静载荷试验条件限制,群桩基础的极限载荷是通过单桩载荷试验极限值修正来确定群桩基础的极限载荷,所判定的极限载荷值往往缺少客观性。文中建立了多变量群桩基础承载力泛函数,首先基于加载过程中桩土系统的岩土材料强度参数与载荷施加参数具有相互匹配的同时性关系,引入强度折减系数,提出了基础安全储备系数,用以表示所施加外载荷与真实极限荷载的比值。其次,极限条件下群桩的桩端材料发生塑性变形,桩土系统从一种稳定状态快速进入另一种稳定状态的突变关系,在荷载位移关系上具体表现为拐点后出现一铅直线段,据此建立了群桩基础有限元强度折减法极限载荷判定条件。最后使用ANSYS软件进行了螺旋群桩基础的三维有限元强度折减法的工程应用分析,当外载荷207 800 N时的安全储备系数为1.16,极限荷载计算值为241 048 N小于静载荷试验判定极限荷载值249 400 N,误差3.35%,验证了群桩基础强度折减系数法的可行性。     

高层建筑钢结构实用概率极限状态设计

本文提出了高层钢结构的荷载组合系数与抗力分项系数,经计算满足可靠度要求。据此还提出了相应的厚板强度设计值的建议和高层钢结构的实用概率极限状态设计表达式,可作为普通钢结构设计规范GBJ17—88的补充和制订高层钢结构设计规程参考。     

蠕变损伤强度理论新准则研究

本在理论推证和试验的基础上,建立了一种崭新的蠕变损伤强度理论,引入了一个新的强度指标,即材料的极限有效损伤应力强度。娈验证明它较传统强度理论中屈服极限或强度极限更具有合理性,娈验测定结果的稳定性更好,因此依据该强度理论,可对发生蠕变损伤的热力构件或结构的有效使用寿命,作出更加合理估计。     

基于双剪强度准则的拉压异性材料厚壁圆筒的极限分析

本文运用双剪强度屈服准则对承受内压的拉压屈服强度不同材料厚壁同筒进行了极限分析,得到了依赖于材料拉压比的弹性极限载荷和塑料极限载荷公式,分析结果表明,材料拉压屈服强度的不同对结构承载能力有一定的影响,所得到的极限载荷公式可供设计人员参考。     

高温植筋试件拉拔试验研究

设计了直径20 mm、埋深20 cm、混凝土基材强度等级C25的植筋试件30个,并对在常温下、高温自然冷却后、高温下恒温加载和高温下恒载升温4种工况进行了拉拔试验.通过总结其破坏形态,测算其极限承载力、极限粘结应力和承载力损失,得出了高温自然冷却后和高温下恒温加载试件极限粘结应力和承载力损失规律,高温下恒载升温试件在不同预加载力下试件破坏的滑移变化规律;结合工程实际对高温条件下植筋结构的安全性进行了判定,给出了植筋结构抗火设计和维修加固依据,可为推广应用植筋技术提供参考.     

复合材料高速储能飞轮强度极限转速的确定

从复合材料的强度准则出发，提出了高速储能飞轮的强度条件，并结合有限元分析和优化设计思想，建立了基于强度的飞极限转速的数学模型，给出了相应的计算方法，作为算例，运用该方法计算了混合动力汽车飞轮电池中典型复合材料飞轮的极限转速，得到了相应的应力分布，为飞轮的设计开发提供了有效的研究手段。     

测压器保护罩强度分析

采用俞茂宏统一强度理论，对测压器保护罩进行了塑性极限荷载分析，得出了统一解，常用的Tresca,Mises,Mohr-Coulomb和双剪强度理论准则等的解均为特例，利用此解可以合理地得出不同材料的相应解，它既可以适用于拉压强度相等的材料，也可以适用于拉压强度不相等的材料，并且能充分发挥材料性能，从而减轻结构重量，取得多方面的效益。     

纤维缠绕CFRP圆管强度特性研究

目的 研究用纤维的不同铺层方式缠绕的CFRP圆管拉伸与压缩强度的特性.方法 采用各向异性弹性力学的方法,结合复合材料层合理论,研究了纤维缠绕层合圆管的应力分析和变形分析方法,分析了由碳纤维复合材料(CFRP)构成的圆管的强度.并采用纤维缠绕成型工艺,设计了两种尺寸的CFRP圆管,铺层方式均为[(900/00)2]S,通过对CFRP圆管进行压缩和拉伸实验,着重研究CFRP圆管在这两种受力状态下直至破坏的应力-应变关系,极限强度以及材料宏观破坏模式.结果 铺层方式为[(900/00)2]S 的CFRP圆管抗拉极限强度和应变远大于其抗压极限强度和应变,但这两种状态下CFRP圆管的弹性模量大致相当,且破坏模式均为脆性破坏.结论 理论分析结果与试验结果进行比较,验证了理论分析结果是可靠的.     

单向拉伸应力状态下混凝土抗裂性质的试验研究

通过试验，应用断裂力学分析，考虑混凝土内部裂缝的扩展机理，能够确定出抗折试件在短期加载下，由稳定扩展的交界点，以此点作为混凝小试件的临界点（破坏点），用来确定相应的极限强度和极限拉伸值。     

厚壁圆筒极限压力分析的统一解

用统一强度理论对厚壁圆筒进行弹塑性分析，将由各种强度理论得出的弹性极限内压力、塑性极限内压力、弹塑性区的应力以及内压力与塑性半径之间的关系公式用统一解的形式表示。     

钢纤维掺量和基体强度对混凝土弯曲韧性的影响

采用两个基体强度和钢纤维的五种体积掺量进行组合试验，通过方差分析研究钢纤维体积掺量和混凝土基体强度对提高极限弯曲强度和达到极限弯曲强度后一定挠度区间内继续消耗能量影响的显著性，比较钢纤维体积掺量和基体强度不同组合时的增韧效果．研究结果表明：钢纤维体积掺量和基体强度均为影响钢纤维混凝土弯曲韧性的显著因素．     

建筑用Q235钢在高温（火灾）条件下的力学性能研究

对建筑常用的Q235钢在火灾情况下的力学性能分析，获得了Q235钢在高温下的屈服强度、极限强度、弹性模量、伸长率等力学性能指标的变化规律，并在恒温加载和恒载加温两种试验下对Q235钢进行强度对比。     

薄壁圆筒在双剪统一强度理论下的统一解

采用俞茂宏统一强度理论，分析了高压薄壁圆筒在三向应力状态下的极限荷载，得出了统一解形式，常用的Tresca、Mises、Mohr-Coulomb和双剪强度理论解等均为该解的特例。利用此解可以合理地得出不同材料的相应解，它既适用于拉压强度相等的材料，也适用于拉压强度不相等的材料，并且能充分发挥材料的性能，从而减轻结构质量，取得多方面的效益。说明双剪统一强度理论对于承受内压的薄壁圆筒的理论计算有非常好的适用性，为承受内压的薄壁圆筒的分析计算提供了一定的理论依据。     

再生混凝土强度对筒体耐火性能的影响

为进一步推动再生混凝土的应用,对再生混凝土构件的耐火性能进行了试验研究.设计了2个再生混凝土强度等级分别为C20和C30的全再生钢筋混凝土筒体模型,再生粗骨料及细骨料取代率均为100%.在试验炉内对筒体施加竖向轴力,并按标准曲线升温,进行了筒体模型在轴力及高温共同作用下的试验研究.对比分析了2个模型的耐火极限、温度场、破坏特征、墙体挠度及竖向位移.利用ABAQUS软件,模拟分析了筒体内部温度场并与试验结果进行了对比,两者符合较好.研究表明,随再生混凝土强度的提高,筒体的耐火性能逐渐降低,耐火极限下降,易发生高温膨胀破坏.     

加筋板结构后极限强度行为影响参数研究

为使船体结构的安全性设计得到有效技术支撑,通过ABAQUS有限元软件,对面内压力作用下的加筋板结构进行响应分析,得出加筋板结构在达到极限强度之后的载荷-位移关系曲线,即后极限强度行为.探讨了板厚、材料硬化率、边界条件以及初始缺陷等影响船体加筋板结构受损之后承载能力的重要参数.结果表明:加强筋数量的增加对于提高加筋板结构在给定变形下的承载能力有利,板厚的增加并不能有效改善结构受损后的承载能力.     

高降雨下排水沥青路面功能评价及研究

为提高排水沥青路面设计可靠性,提出一种表征排水沥青路面排水能力的新评价指标,与目前常用的评价指标进行对比研究建立关系;同时,基于广西南宁高降雨的实际情况,利用暴雨强度公式进行排水沥青路面空隙率的预估研究,分析在最不利降雨条件下的空隙率取值。研究表明,新评价指标极限排水强度与常用指标渗透系数呈对数相关关系,且渗透系数越大,极限排水强度随之增大。依托项目路面结构设计的排水层厚度h=40mm,路线设计的道路横坡ih=2%,计算所得南宁市暴雨强度下空隙率可控制在17.5%～21.5%之间,空隙率随设计重现期的增大而增大,随降雨历时的增大而减小;当降雨历时t=5min、设计重现期P=20时为最不利的降雨环境,空隙率最大为21.5%。     

网壳结构火灾反应非线性有限元分析

采用欧洲钢结构协会推荐的钢材高温材料模型确定了钢材的弹性模量和极限强度。通过对导热微分方程进行数值求解,确定了结构钢构件内部的温度场。在此基础上,采用非线性有限元方法分析了空间网壳结构的火灾反应。结果表明,在火灾作用下,网壳结构的承载力迅速降低并最终导致结构的倒塌。