钢筋混凝土柱滞回耗能和累积损伤的实验研究

本文通过实验的方法，研究了钢管混凝土柱在水平载荷作用下的累积滞回耗能问题，采用等价滞回圈数的概念分析了钢管混凝土的低周疲劳损伤问题，并进一步考虑了地震作用下的损伤情况，在双参数累积损伤模型的基础上，根据实验研究结果，通过修改耗能因子，使其损伤模型适用于钢管混凝土结构，为进一步深入地研究钢管混凝土的地震损伤提供了基础。     

钢管混凝土柱滞回耗能和累积损伤的实验研究

本文通过实验的方法，研究了钢管混凝土柱在水平载荷作用下的累积滞回耗能问题，采用等价滞回圈数的概念分析了钢管混凝土的低周疲劳损伤问题，并进一步考虑了地震作用下的损伤情况，在双参数累积损伤模型的基础上，根据实验研究结果，通过修改耗能因子，使其损伤模型适用于钢管混凝土结构，为进一步深入地研究钢管混凝土的地震损伤提供了基础．     

混凝土随机冻融损伤三维预测模型

为了有效评估混凝土在冻融循环作用下的损伤,在混凝土损伤力学理论的基础上,结合实验测试建立混凝土冻融损伤预测模型,开展了引气混凝土在冻融作用后抗拉强度测试试验研究。针对混凝土的耐久性失效实质是一个内部损伤演变的逐步劣化过程,对混凝土试块进行网格离散,应用概率方法分析混凝土冻融随机损伤的累积发展过程,建立混凝土损伤演化的三维多元Weibull分布模型,基于梯度法进行参数估计,采用实测数据进行模型验证,设计了相应算法,采用C＋＋语言编制程序进行计算,建立适用于冻融条件下的混凝土耐久性随机预测模型。数值和实测数据显示,随着冻融次数的增加,混凝土的损伤呈现非线性增长趋势。     

多级等幅疲劳加载下RPC的损伤累积及剩余寿命预测

为了进行活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)结构的疲劳寿命分析,对轴向循环压缩荷载作用下RPC的损伤累积行为进行了试验,利用残余塑性应变定义了RPC的疲劳损伤,给出了损伤演化方程.基于等效损伤准则,导出了反映RPC非线性损伤累积的力学模型,利用模型进行了RPC的剩余疲劳寿命预测.结果表明,理论损伤累积模型能较好地预测RPC的剩余疲劳寿命.     

混凝土导热-损伤耦合的理论与分形研究

混凝土失效机理为原始缺陷在载荷条件和腐蚀环境的作用下造成其损伤累积和性能劣化。由于混凝土破坏的混沌演化过程,为了表征混凝土单元不同损伤状态时的导热性能变化,采用主动式外热源激励和分辨率极高的红外成像仪捕捉其表面温度场,得到一系列红外热像图样本,分析和计算其分形维数,再用基于分形维数的损伤表征因子描述和表征混凝土不同损伤状态。涉及到混凝土导热一损伤耦合的理论研究和分形研究两大课题以及试验样本的提取。     

钢骨混凝土短柱累积损伤的研究

应用断裂力学的应变能密度因子理论推导了混凝土累积损伤的度量公式.引用А.Н.Романов理论度量钢的累积损伤.将它们应用于钢骨混凝土短柱.利用6根剪跨比不同的钢骨混凝土短柱加以验证,得到了很好的效果.     

混凝土冻融损伤特性分析及寿命预测

通过对混凝土冻融损伤特性的分析,混凝土冻融破坏可以用与疲劳问题相类似的方法来分析.混凝土材料特性的离散性.导致在给定损伤量状态下的冻融循环次数是一个随机变量,分析发现它较好地服从三参数Weibull分布.基于三参数Weibull分布模型,在已有试验数据的基础上,建立了冻融环境下混凝土损伤量与冻融循环次数的概率关系曲线,并回归得到不同保证率下冻融循环累积损伤模型.为冻融环境下混凝土寿命预测以及健康诊断提供了参考依据.     

基于临界平面法的混凝土疲劳寿命预测研究

利用疲劳分析的临界平面方法和有限元分析手段,以塑性应变能密度为损伤参量,计算混凝土疲劳试件在疲劳载荷作用下的累积损伤,得到损伤累积规律,结合实验结果建立疲劳损伤累积方程,并得到临界最大累积损伤及其产生的位置.考虑载荷水平的影响,得到规范化的临界塑性应变能密度和应力水平的关系方程.结合疲劳损伤累积方程和损伤与应力水平关系方程,对试件疲劳寿命进行预测,预测结果与实验结果吻合很好.     

多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化

基于材料疲劳损伤和损伤累积的非线性模型,将混凝土损伤弹模和钢筋损伤剩余面积引入到截面刚度计算中,推导了预应力混凝土梁在多级变幅疲劳荷载下的刚度退化模型。结合遗传算法进行了参数拟合,提出了疲劳刚度损伤退化预测的神经网络方法,编制了相应的Matlab计算程序。通过预应力混凝土梁多级变幅疲劳试验对模型参数和结果进行了拟合、修正和验证。结果表明:多级变幅疲劳荷载下预应力混凝土梁刚度退化存在类似混凝土损伤发展的三阶段规律,混凝土材料应采用能体现损伤发展三阶段规律的损伤模型;刚度退化模型各参数物理意义明确,理论分析结果与试验结果偏差普遍在5%以下;基于遗传算法进行参数拟合方法和基于神经网络预测方法的结果具有较高精度,可以为预应力混凝土梁的疲劳耐久性评估提供一定的参考。     

定侧压混凝土双轴变幅拉-压疲劳累积损伤研究

为了调查混凝土在双轴拉-压交变荷载作用下的疲劳性能和累积损伤规律,利用改造的MTS疲劳试验机对变截面棱柱体混凝土试件进行了定侧压下轴心拉-压单级等幅和多级高-低、低-高变幅疲劳试验．总结了实测等幅与变幅疲劳应变与变形模量的衰减规律,基于疲劳变形模量定义了损伤变量,拟合试验结果得到了两阶段的损伤演化方程,依据损伤演变与损伤状态、加载条件间的相关性,建立了相应的疲劳累积损伤模型,并给出了利用本文模型进行疲劳损伤分析和剩余寿命预测的方法．模型预测的剩余寿命与实际试验结果的对比验证了模型的精度与有效性．     

沥青混凝土路面破坏原因探讨及其治理

对我国沥青混凝土路面的使用现状进行了调查,并对沥青混凝土路面的破坏形式进行了分析和归类:按损坏模式和影响程度划分为三种类型,按破坏原因划分为五大类型.针对各种形式的破坏,找出了原因,并从处理方法、施工工艺和路面养护等方面提出了相应的治理措施.     

水工混凝土结构的老化机理研究

水工混凝土结构主要存在冻融、裂缝、溶融、碳化和碱集料反应引发的老化问题。上述各种单一病害因素作用下混凝土的老化问题,可以评价混凝土在单一因素作用下的老化问题,多种因素共同作用时,对混凝土的损伤并不是各单一因素作用的简单叠加,探讨了各种单一因素作用下和各种因素共同作用下的混凝土的病害破坏机理。     

服役期间混凝土的损伤累积对结构可靠度的影响分析

在对Miner准则进行修正的基础上,建立起损伤动态干涉模型,并应用蒙特卡罗法求解动态可靠度,以此作为股役期间混凝土结构疲劳损伤的评定标准。     

钢筋混凝土柱在等幅对称位移循环加载下的低周疲劳性能

在地震作用下，延性钢筋混凝土结构控制部位的破坏可以看作是屈服后大小不等的正反向位移幅值所引起的累积损伤的综合后果。     

混凝土桥塔损伤与补强的分析研究

针对某座斜拉桥的混凝土桥塔在施工缝处出现的损伤和补强措施,建立了空间实体有限元模型,仿真模拟了损伤对结构设计状态的影响,并在损伤状态下对结构进行补强,然后比较分析了补强效果。通过对设计状态、损伤状态和损伤后的补强状态这三种情况的静力计算和动力性能分析,得出了施工缝处的损伤会减小结构设计状态的刚度,而采取补强措施后,结构刚度基本能够恢复到设计水平。     

汶川地震中房屋震害分析与震损房屋抗震加固

为了获得2008年汶川8级强震后相关地区房屋结构震损水平,提出合理的震损房屋抗震加固方法,进行了震损调查与分析．发现震区钢筋混凝土结构房屋主要震损形式为柱压溃、节点失效、强梁弱柱、围护墙及隔墙破坏等;砖砌体结构房屋及底部框架-抗震墙房屋主要震损形式为砖砌体墙的剪切破坏．基于震害分析,提出着重强化震损部位和易损部位抗力水平和着力强化房屋整体牢固性的震损房屋抗震加固思路,完成了震区200余栋震损房屋抗震加固设计与施工．     

混凝土受硫酸盐侵蚀的环境因素研究现状

硫酸盐侵蚀是水泥混凝土结构病害劣化的主要原因之一.海水、盐湖、地下水等环境中大多含有硫酸盐,混凝土组分本身也有可能带有硫酸盐,而它们在各种条件下对混凝土产生腐蚀作用,使其发生破坏.文章分析了阳离子、阴离子、硫酸盐浓度、温度、PH值、干湿循环及冻融循环、荷载作用等因素对混凝土受硫酸盐侵蚀的影响,综述了目前的研究现状,指出了当前研究成果中的成就与不足.     

连续配筋混凝土路面破损形式分析及设计指标

结合耒（阳）宜（章）高速和长（沙）常（德）高速中路面破损调查数据,对连续配筋混凝土路面的破损形式进行分析,得出冲断破坏是连续配筋路面的主要破坏形式;横向裂缝不是连续配筋路面的破坏行式,但裂缝间距和宽度会影响连续配筋路面冲断破坏的形成和发展。     

油井射孔过程中固井水泥环破裂原因浅析

固井水泥环受射孔弹聚能射流作用,局部产生破裂现象。本文分析射孔时水泥环破裂的主要原因,提出一套研究射孔时水泥环损伤的综合试验方法。     

钢筋混凝土框架结构在地震作用下的损坏评定

本文在钢筋混凝土受弯构件滞回特性试验研究和结构非弹性地震反应特征分析的基础上,提出了一个估价钢筋混凝土框架结构经受强震后破坏程度的定量分析方法,即将结构地震反应的塑性变形与交变反复次数(或地震持续时间)所产生的综合破坏效应用累积损坏参数CD来描述。