侧面角焊缝连接轴心受力板件的剪切滞后模型及设计建议

部分连接钢构件由于存在剪切滞后现象,截面强度不能充分发挥,在设计中应予以足够重视.针对侧面角焊缝连接轴心受力板件,基于应力扩散概念,建立弹性和弹塑性剪切滞后模型,并借助有限元分析软件以及应力扩散角的计算可较为准确地获得危险截面上的正应力分布.通过与国外相关标准、试验数据进行对比分析,结合危险截面的塑性区范围,提出了剪切滞后系数的实用计算公式,以便工程设计应用.     

混凝土受拉力学性能统一计算方法

对近20年国内进行的C10-C110强度等级的混凝土受拉力学性能的试验资料进行了重分析，结果表明，随着混凝土强度等级的提高，混凝土的轴心抗拉强度、劈拉强度、受拉弹性模量及受拉峰值应变等各力学性能指标和轴心受拉应力一应变关系曲线均具有连续变化规律．基于统计分析方法，提出了C10-C110强度等级混凝土轴心抗拉强度、劈拉强度及受拉峰值应变等力学性能指标统一计算公式和混凝土轴心受拉应力-应变全曲线计算公式，计算结果与实测结果吻合较好，对开展混凝土结构的非线性有限元分析和设计具有参考价值．     

钢筋混凝土无腹筋细长梁剪切破坏机理模型研究综述

根据现有关于钢筋混凝土无腹筋细长梁剪切破坏机理问题的研究成果,介绍了基于修正压力场理论的抗剪模型、临界剪切裂缝理论、塑性理论、压力路径理论、劈裂破坏理论和基于截面应变分析的抗剪模型的基本假设、核心观点及受剪承载力计算方法,并给出总结、归纳及评析;另一方面,利用相关试验数据和ACI-DAfStb无腹筋细长梁剪切破坏数据库,分别对不同理论模型的受剪承载力计算公式进行了设计参数的影响评估和统计评估;并展望了无腹筋细长梁剪切破坏机理研究的发展方向。研究结果表明：不同理论模型的部分假设缺少直接的试验依据支持,梁腹混凝土的受拉（劈裂）或受剪（骨料咬合）以及受压区混凝土对抵抗剪力的贡献成为抗剪机制的主要分歧;不同受剪承载力计算公式对不同影响因素的考虑方式的合理性和计算结果的准确度均有待进一步提高。后续深入研究应综合考虑剪切破坏问题的随机性和物理属性,利用先进测试技术、应力演化分析方法,进一步揭示剪切破坏机理。     

异种材料扩散连接界面强度分析

本文针对Ａ３＋ＬＹ１２、Ａ３＋Ｃｕ、Ａ３＋Ａ３几种材料组合进行了扩散连接接头的界面剪切强度试验分析;建立了异种材料扩散连接接头残余应力分析模型;讨论了残余应力分布对所选材料组合接头界面剪切强度的影响。结果表明,残余应力对界面剪切强度有显著影响,根据该模型得出的计算结果和实验测试结果吻合程度良好。     

CFRP和角钢复合加固混凝土矩形柱轴心受压承载力

采用统一强度理论,对碳纤维布(CFRP)和角钢复合加固混凝土矩形柱的轴心受压机理和约束模型进行分析,考虑碳纤维布和角钢材料的特点及对混凝土的约束作用,提出了该复合加固混凝土矩形柱的轴心受压承载力计算公式.将本文计算公式与文献试验结果进行对比,验证了该理论公式的正确性,并进行参数分析,得出参数k及倒角半径等因素对承载力的影响规律.该结果为此类复合加固混凝土矩形柱轴心受压承载力的计算提供了一定的理论依据.     

单角钢螺栓连接节点板拉剪性能研究

对某角钢塔典型节点进行足尺试验研究和有限元参数分析,考察单角钢连接节点板受拉剪时的工作性能和破坏模式.结果表明,单角钢连接节点板受拉剪时可能发生块状拉剪撕裂和受拉断裂两种破坏模式;垂直于受力方向的螺栓孔间距、顺受力方向的螺栓孔间距和节点板形状对单角钢连接节点板的极限承载力有显著的影响;偏心作用只会降低节点板的屈服破坏承载力,对其极限承载力影响甚小.通过可靠度分析,评价现有节点板设计方法用于单角钢连接节点板的适用性.     

空间网架焊接空心球节点承载力研究

对焊接空心球节点,采用ANSYS9.0程序进行了承载力的模拟分析计算,获得了球节点受拉压时壳面弹塑性应力和变形分布规律,定出了破坏带区域在球壳中的确切位置.根据焊接空心球节点的受拉失效机理,提出了球节点塑性失效破坏的三维应力状态分析模型.进而研究了球体-焊缝-钢管一体复杂应力状态下的极限受力分析.应用极限状态计算理论得到焊接空心球节点抗拉承载力计算公式.基于空心球节点受压破坏机理的探讨和试验数据的统计分析,以若干变参数的线性回归方法,获得球节点受压承载力计算公式.数据结果表明,所得空心球节点承载力公式计算值与试验值拟合精度较好.     

沥青混合料Ⅰ-Ⅱ复合型裂缝的有限元分析

利用有限元程序对带预切裂缝的沥青混合料SCB试件进行数值分析,结合断裂力学理论,提出了平面复合型裂缝缝尖应力强度因子Ⅰ,Ⅱ的计算方法及计算公式;分析了平面复合型裂缝缝尖应力强度因子Ⅰ,Ⅱ的影响因素,并拟合出各种角度的裂缝缝尖应力强度因子计算公式;针对裂缝缝嘴及裂缝面的变形情况进行了分析,提出缝尖张开角的计算公式;最后就裂缝塑性区的求解方法进行了初步探讨,并依据裂缝塑区提出了求解裂缝扩展角的一种直观形象方法.     

基于有限元的T形焊接接头应力计算公式探讨

分析了T形贴角焊缝接头应力公式的计算原理,并和其他相关文献的焊缝应力计算公式进行了对比.采用有限元方法对T形接头在拉压和面内弯曲2种情况下进行了强度计算,指出了保证焊缝等强度设计时焊缝尺寸应该满足的条件,以及应力分布和应力集中情况,为焊缝强度设计,特别是疲劳强度设计提供了定量的参考依据.     

钢纤维混凝土轴心受拉性能试验研究

研制出应用辅助刚性架加载和两端埋设钢筋的变截面轴心受拉试件,在普通试验机上进行了钢纤维混凝土轴心受拉应力-应变全曲线测试试验,研究了钢纤维含量特征值、钢纤维类型对钢纤维混凝土轴心抗拉强度和应力-应变全曲线的影响规律,提出了钢纤维混凝土轴心抗拉强度计算公式和轴心受拉应力-应变全曲线的解析表达式,为工程应用提供了有价值的参考.     

非水反应高聚物–混凝土界面单调剪切特性及本构模拟

土与结构物的界面力学性质一直都是岩土工程探究的热点,为了探究非水反应高聚物与混凝土的界面剪切特性,本文基于单调直接剪切试验研究了竖向应力、剪切速率对高聚物-混凝土界面抗剪强度和剪切模量等特性的影响。试验结果表明:在给定的竖向应力与剪切速率下,随着剪切位移的增加,高聚物-混凝土界面呈现出剪切软化的现象。剪切速率对抗剪强度以及残余强度有一定的影响,对界面剪切模量值有显著影响,随着剪切速率的增加剪切模量值不断减小,减小幅值明显,然而对高聚物-混凝土界面的粘聚力、残余粘聚力、摩擦角以及残余摩擦角影响较小;竖向应力对高聚物-混凝土界面抗剪强度、残余抗剪强度以及剪切模量值有显著影响,并且高聚物-混凝土界面抗剪强度、残余抗剪强度以及剪切模量值随着竖向应力的增加而不断增加。同时,本文系统的公式推导描述了高聚物-混凝土界面的双曲线本构模型的构建过程,并依据相关实验结果初步验证了模型的有效性。     

不同围压下灰岩力学特性及破坏力学模型研究

为了研究围压对灰岩力学特性及破坏力学模型的影响,采用MTS815对完整灰岩岩样进行三轴压缩试验。基于岩样宏观破坏形式,建立张拉剪切破坏模型,构建峰值强度与围压关系表达式;讨论张拉剪切模型与纯剪切模型对岩石剪切强度参数值（粘聚力与内摩擦角）的影响。研究结果表明：岩样弹性模量、抗压强度及残余强度均随围压升高而增大,且残余强度与围压呈非线性相关;当岩样最终破坏时,环向应变与轴向应变比值随围压升高呈负指数降低;一定围压范围内,岩石抗压强度受剪切强度参数和抗拉强度影响;张拉剪切模型确定岩石剪切强度参数值随破裂角增大而增大,与纯剪切模型相比,数值均较小。因此,低围压时,考虑岩石破坏模型具有一定的实际意义。     

协调桁架模型在抗剪承载力中的应用

本文采用协调桁架模型与钢筋砼受剪单元的修改受压屈服理论,推导了钢筋砼梁、框架柱及偏心受拉构件的抗剪承载力统一理论计算式。该式由三部分组成,即箍筋的抗剪、剪压区砼的抗剪和砼拉应力作用的抗剪。计算式与５７个试件的实测值对比,表明具有较高精度。     

非线性温度梯度作用下简支箱梁的剪力滞效应

为分析非线性温度梯度作用下箱梁的自应力分布,考虑上、下翼板剪切转角的最大差值幅值和相位的不同及截面的内力平衡,提出应力平衡的双参数剪力滞翘曲位移函数.在此基础上,根据最小势能原理,建立简支箱梁的微分方程和边界条件.随后计算非线性温度作用下简支箱梁的自应力,并与有限元结果进行比较.算例分析结果表明,在非线性温度梯度作用下,双参数法所得计算结果与有限元分析结果一致,且满足全截面轴力自平衡的双参数法计算精度高于直接双参数法的计算结果.简支箱梁在非线性温度梯度下的温度自应力导致端部产生剪力滞效应,温度剪力滞效应的影响范围约为1.5倍箱梁宽度,且应力结果大于基于平截面所得的应力.对于截面上下对称的无悬臂翼板箱梁,考虑剪力滞效应的跨中应力和平截面假定的计算结果相同;对于截面上下不对称的带悬臂翼板箱梁,由于非线性温度引起剪力影响截面的曲率,即使在跨中区域平截面假定所得的温度应力依然小于精确解,双参数法修正了剪力对截面曲率的影响而显著提高了计算精度.     

Mechanical mechanism analysis of tension type anchor based on shear displacement method

Based on the fact that the shear stress along anchorage segment is neither linearly nor uniformly distributed, the load transfer mechanism of the tension type anchor was studied and the mechanical characteristic of anchorage segment was analyzed. Shear stress-strain relationship of soil surrounding anchorage body was simplified into three-folding-lines model consisting of elastic phase, elasto-plastic phase and residual phase considering its softening characteristic. Meanwhile, shear displacement method that has been extensively used in the analysis of pile foundation was introduced. Based on elasto-plastic theory, the distributions of displacement, shear stress and axial force along the anchorage segment of tension type anchor were obtained, and the formula for calculating the elastic limit load was also developed accordingly. Finally, an example was given to discuss the variation of stress and displacement in the anchorage segment with the loads exerted on the anchor, and a program was worked out to calculate the anchor maximum bearing capacity. The influence of some parameters on the anchor bearing capacity was discussed, and effective anchorage length was obtained simultaneously. The results show that the shear stress first increases and then decreases and finally trends to the residual strength with increase of distance from bottom of the anchorage body, the displacement increases all the time with the increase of distance from bottom of the anchorage body, and the increase of velocity gradually becomes greater.     

无筋砖墙抗震剪切强度计算公式的研究

通过分析砖墙抗震剪切破坏机理,探讨了竖向压应力和剪跨比对抗剪强度的影响。利用极限平衡方法,建立了抗剪强度计算模式,采用数理统计方法确定其中的系数,给出了与试验结果符合较好的砖墙抗剪强度的计算公式。     

非饱和击实粉土强度特性的试验研究

为研究非饱和土样的强度特性及吸力对非饱和土强度的影响,采用GDS非饱和土三轴仪,对非饱和击实粉土样进行了控制吸力的三轴排水剪切试验.试验结果表明:对于同一土体,吸力对其有效黏聚力和有效内摩擦角影响较小,但对吸力内摩擦角有着显著影响;吸力对土体具有一定的强化作用,相同围压、相同应变土样的偏应力随吸力的增大而增加;吸力对土体应力-应变关系曲线的形式影响不大,曲线形式主要取决于土体自身的性质和其应力历史;吸力和吸附强度之间存在着良好的乘幂关系,据此可将Fredlund提出的抗剪强度公式改写成以吸力为直接变量的抗剪强度公式.     

含裂隙水预制平面裂隙的启裂理论与试验验证

为研究含裂隙水预制平面裂隙的启裂特性,分别对裂隙张开和闭合两种情况进行理论分析和试验验证。详细阐述裂隙尖端应力强度因子和张开型裂隙启裂角度和启裂强度的理论计算方法,并给出压缩条件下闭合裂隙的起裂强度公式。制作了预制有张开型贯穿裂隙的水泥砂浆试件,进行双轴压缩试验。通过试验对比分析探讨裂隙尖端应力强度因子与裂隙启裂角度随裂隙倾角、水压力和裂隙尖端曲率半径的变化规律,以及裂隙启裂强度与水压力和侧压的关系。结果表明:含水压张开型裂隙Ι型应力强度因子随裂隙倾角的增加而增加,在裂隙倾角为75°时最容易发生Ι型(扩展型)裂纹,随水压力和裂隙尖端曲率半径的增加而减小。剪切型裂隙ΙΙ型应力强度因子随裂隙倾角呈对称分布,在裂隙倾角为45°处取得最大值,与水压力和裂隙尖端曲率半径无关。张开型裂隙的启裂角度随着裂隙倾角、水压力和裂隙尖端曲率半径的增加而减小;启裂强度与水压力成反比,与侧压成正比。本研究结果可为岩土工程中渗透水压作用下裂隙的启裂扩展研究提供参考。     

膨胀土中桩的胀切力计算研究

桩在膨胀土中所受到的胀切力是由土的膨胀引起的，其膨胀强度只决定胀切力的大小，本文提出用比拟的方法，即受热时，坚固物体膨胀与受潮时土上升的增加量有较相近可比之处．增湿相关的胀力是沿桩侧面分布的，这样求胀切力问题就转化为热弹性理论偏微分方程的积分与定解问题，从而确定膨胀强度的函数式，桩的上升量和桩的有效胀切总力的理论计算公式，与实验结果对照，计算结果与实际情况符合得较好。     

无抗冲切钢筋的RC板柱节点受冲切承载力计算

为更精确地预测无抗冲切钢筋的钢筋混凝土(RC)板柱节点受冲切承载力,结合梁剪压破坏机理和修正压力场理论(MCFT),提出一种新的板柱受冲切承载力计算方法.首先,假定无抗冲切钢筋的RC板柱节点冲切荷载由上部剪压区混凝土提供的受剪承载力、斜拉区及受拉区中的骨料咬合力和钢筋的销栓作用共同承担;其次,分析剪压区和斜拉区及受拉区...