烧结污泥页岩多孔砖砌体本构关系北大核心CSCD

为研究不同污泥掺量下烧结污泥页岩多孔砖砌体受压变形性能、抗压强度、峰值应变和弹性模量,建立本构关系,对用两种水泥砂浆和四种污泥掺量的烧结污泥页岩多孔砖砌筑的36个试件进行轴压试验,实测了试件的应力-应变曲线、抗压强度、峰值应变和弹性模量。结果表明,烧结污泥页岩多孔砖砌体抗压强度和弹性模量随污泥掺量的增加而逐渐降低,并低于普通页岩烧结多孔砖,峰值应变与普通页岩烧结多孔砖相同。通过分析砌体受压破坏的过程和实测应力-应变曲线,结合砌体的力学损伤,将砌体损伤演化方程考虑为一个含初始损伤值的损伤函数,以此建立了砌体受压的本构关系模型。该模型所确定的烧结污泥多孔砖砌体的本构关系曲线不仅与试验数据吻合,还克服了已有本构关系的不足。对于不同材料的砌体,结合抗压试验确定模型中的相关参数,可得到相应的本构关系表达式。     

烧结污泥页岩多孔砖砌体本构关系

为研究不同污泥掺量下烧结污泥页岩多孔砖砌体受压变形性能、抗压强度、峰值应变和弹性模量,建立本构关系,对用两种水泥砂浆和四种污泥掺量的烧结污泥页岩多孔砖砌筑的36个试件进行轴压试验,实测了试件的应力-应变曲线、抗压强度、峰值应变和弹性模量。结果表明,烧结污泥页岩多孔砖砌体抗压强度和弹性模量随污泥掺量的增加而逐渐降低,并低于普通页岩烧结多孔砖,峰值应变与普通页岩烧结多孔砖相同。通过分析砌体受压破坏的过程和实测应力-应变曲线,结合砌体的力学损伤,将砌体损伤演化方程考虑为一个含初始损伤值的损伤函数,以此建立了砌体受压的本构关系模型。该模型所确定的烧结污泥多孔砖砌体的本构关系曲线不仅与试验数据吻合,还克服了已有本构关系的不足。对于不同材料的砌体,结合抗压试验确定模型中的相关参数,可得到相应的本构关系表达式。     

蒸压粉煤灰实心砖砌体受压变形性能试验研究

为研究蒸压粉煤灰砖砌体受压变形性能,以砂浆强度为主要参数,对18个蒸压粉煤灰实心砖砌体试件及15个普通粘土砖砌体试件进行轴心受压试验,对试件的受力状况及其应力-应变关系进行分析研究。试验表明,蒸压粉煤灰砖砌体弹性模量值低于普通粘土砖值且实测值高于规范值。弹性模量随荷载增大有明显降低,且有较强的非线性特征。泊松比实测值与普通粘土砖值相近。给出蒸压粉煤灰砖砌体的应力-应变关系表达式及其弹性模量、泊松比的建议计算公式。     

EPS轻质节能混凝土砌块砌体受压变形性能试验研究

对自制可发性聚苯乙烯(简称EPS)轻质、节能混凝土砌块砌体开展受压变形性能试验,分析该砌体受压应力-应变试验数据,采用指数模型和多项式模型推导了EPS混凝土砌块砌体本构关系表达式,并通过试验数据回归分析,确定砌体受压弹性模量和泊松比的取值方法,为该新材料的推广使用提供完善的技术指标。     

砌体含参数本构关系统一模型研究

为建立一个含参数砌体本构关系统一模型,应用能量原理和损伤力学理论解释了砌体单轴受压过程中损伤能量与热量释放的关系,定义了损伤变量。通过选取的一个损伤函数,结合砌体轴压作用下应力-应变曲线的特征,提出了砌体受压含参数本构关系模型,并依据烧结页岩多孔砖砌体轴压试验结果,验证此含参数统一本构关系的正确性,对于不同材料的块体,只需结合其砌体轴压试验的峰值应力与应变,即可得到具体的本构关系表达式。     

再生混凝土多孔砖砌体受压变形性能及弹性模量的试验研究

采用振动挤压成型的方法制作了再生骨料替代率为75%的再生混凝土多孔砖,新制作的多孔砖抗压强度平均值为8.46 MPa;对再生混凝土多孔砖砌体进行了抗压性能试验,研究了不同砂浆强度下再生混凝土多孔砖砌体的受力全过程及破坏形态,测试得到了再生混凝土多孔砖砌体的受压应力-应变曲线和弹性模量。研究结果表明:在受压性能和变形性能上,再生混凝土多孔砖砌体和普通混凝土多孔砖砌体极为类似,砌体被贯通的竖向裂缝分隔成小立柱后被压坏,此时达到砌体的极限状态,再生混凝土多孔砖砌体的弹性模量比普通混凝土多孔砖砌体略大。通过对试验数据的回归分析,提出了再生混凝土多孔砖砌体弹性模量计算式以及受压应力-应变关系计算式。     

冻融循环条件下砌体受压损伤本构模型

为了得到冻融循环条件下砌体受压损伤本构关系模型,首次将应变等价原理应用于砌体结构中,将冻融循环后的轴心受压砌体的总损伤等效为冻融阶段和轴心受压阶段两种状态下损伤的非线性耦合,然后基于损伤力学基本原理和砌体细观结构的非均匀性,分析两种损伤状态的劣化过程以及损伤演化途径,推导冻融循环后的轴心受压砌体的总损伤演化方程,最终建立冻融循环条件下砌体受压损伤本构关系模型,并通过已有试验数据验证了模型的合理性。     

单调荷载下冻融混凝土应力-应变关系试验研究

混凝土应力-应变关系是冻融损伤钢筋混凝土结构非线性分析的基础,利用不同强度等级的两批24个混凝土试件(100 mm×100 mm×300 mm)冻融试验,探讨了试件表面形态、质量损失率随冻融循环次数的变化规律;通过单调加载试验,研究了单调荷载作用下冻融损伤混凝土试件的破坏特征,揭示了单调荷载作用下冻融损伤混凝土应力-应变关系随冻融循环次数的变化规律,分析了冻融损伤混凝土应力-应变关系曲线特征参数(峰值应力、峰值应变)与冻融循环次数之间的关系,提出了单调荷载作用下冻融损伤混凝土应力-应变关系计算模型。     

再生混凝土的单轴压缩动态力学性能EI北大核心CSCD

利用再生粗骨料取代天然粗骨料制备再生混凝土,开展了单轴受压动态力学性能试验,研究了应变速率、再生骨料取代率对再生混凝土应力-应变曲线特征、弹性模量、抗压强度和峰值应变的影响.利用统计损伤模型分析了再生混凝土的细观损伤演化规律.结果表明:不同应变速率下再生混凝土的单轴压缩应力-应变全曲线具有相似性,随着应变速率的提高,其抗压强度、弹性模量呈增大趋势,峰值应变则逐渐减小;当取代率为100%时,再生混凝土表现出更显著的应变速率敏感特性;随着应变速率的提高,表征细观损伤非均质演化过程的特征参数呈现出明显规律性的变化,与微结构应变率效应机理、宏观非线性本构行为之间表现出良好的一致性.     

混凝土受拉随机损伤本构关系及其应用

利用扩展的弹簧模型 ,从细观层次上分析了混凝土试件在单调拉力作用下的宏观性能 ,解释了混凝土单轴受拉应力 -应变关系中的应变软化和应力跌落现象 ;基于静力平衡和变形协调条件 ,建立受拉本构关系 ;利用单轴受拉试验 ,确定细观损伤单元的极限破坏应变随机场分布参数 ;与已有试验结果相比较 ,结果吻合较好     

基于损伤的混凝土剪切应力-应变关系

从微观层次上分析了混凝土试件在单调剪切荷载作用下的损伤破坏机制，解释了混凝土剪切本构关系的非线性和宏观特征；借助能量原理，建立了混凝土剪切本构方程模型；在混凝土的断裂应变服从对数分布假设的前提下，分析得出应力-应变关系仅与混凝土的峰值点割线剪切模量及原点切线剪切模量有关，该式能反映混凝土剪切试验上升段的几乎所有特点，与已有曲线相比较，结果吻合较好。     

混凝土二轴受拉应力-应变关系

在分析混凝土二轴受拉破坏机制的基础上,通过选取合理的损伤变量和自由能势函数,基于不可逆力学原理,建立二轴受拉的损伤本构模型;利用损伤能释放率确定损伤演化规律,导出混凝土二轴受拉应力—应变关系的显式表达式,其参数可通过单轴拉伸试验确定;利用二轴拉伸曲线特征点条件,得到峰值应变的变化规律;与已有试验结果相比较,效果良好。     

再生混凝土自保温承重砌块砌体抗压性能试验研究

再生混凝土自保温承重砌块具有经济、环保、节能、高强及隔声等优点。通过对36个再生混凝土砌块砌体进行轴心抗压试验,研究其受压破坏特征及受压性能。试验分析得出其抗压强度设计值略低于规范中混凝土多孔砖砌体的抗压强度设计值;给出了适用于再生混凝土砌块砌体的抗压强度平均值建议公式、砌体受压应力-应变曲线建议公式、弹性模量及泊松比的建议取值。此外,采用块体与砂浆分开建模的分离式模型进行砌体轴心抗压弹塑性有限元分析,结果表明,砌体轴心受压有限元模型可以较精确地模拟砌体结构的受压行为,且具有一定的分析精度。     

岩石损伤力学理论模型初探

分析了岩石全应力－应变曲线的特征、岩石在受载过程中同时引起弹性模量的降低和产生塑性应变的现象，提出了弹性模量、塑性应变与损伤成正比的基本假设和准静态损伤过程的概念，分析了损伤变量与损伤应变能释放率二者之间的依存关系，并定义了这两个概念。依据能量守恒定律，提出了岩石准静态操作过程的数学模型，建立了无因次损伤演化和本构方程，并对其特点进行了分析，所建立的数学模型仅需3个材料常数，而且，可较为方便地确定。岩石全应力－应变曲线的峰前和峰后只用一个损伤演化方程，且与试验曲线能较好地吻合。     

蒸压粉煤灰砖砌体应力-应变全曲线研究

为了解蒸压粉煤灰砖砌体的受压变形特征,建立蒸压粉煤灰砖砌体的本构关系,在标准试验方法基础上引入刚性元件,对6组共36个实心砖和多孔砖砌体短柱进行了轴心受压试验,得到试件在受压过程中的开裂及破坏形态、变形特征及特征值以及应力-应变全曲线。试验研究表明：蒸压粉煤灰砖砌体的受压破坏过程及特征与普通砖砌体类似,多孔砖砌体的破坏脆性较大;蒸压粉煤灰砖砌体的弹性模量值高于现行规范计算值;峰值压应变随抗压强度增高而增大;其受压本构关系可采用三段式来表达,上升段由直线段和曲线段组成,下降段为曲线段,与以往的砌体受压本构关系相比,其更接近实测数据。     

高强耐蚀钢材料力学特性试验研究

海洋钢结构的腐蚀劣化是导致结构失效的关键因素,应用耐蚀钢材可以显著提升结构服役寿命。通过对高强耐蚀钢的力学特性开展研究,进行了一系列单调和循环加载力学性能试验,分析了高强耐蚀钢在单调和循环荷载作用下的破坏形态、应力-应变关系、延伸率等性能,研究了循环加载历史、应变幅值和应变增量等参数对材料力学性能的影响。结果表明:高强耐蚀钢在单调加载下无明显屈服平台,断后伸长率在16%~19%之间;循环加载下,钢材循环应力-应变关系随加载圈数增加表现为先强化、后软化、最终逐渐趋于稳定;不同应变幅值软化因子呈近似线性变化,其值较小且加载后期幅值影响不显著;单次循环的能量耗散值随着应变幅值增大而显著增大,但其增大倍率呈近似线性下降趋势,变幅应变加载造成材料损伤程度较常幅应变加载更严重;可采用Rasmussen模型和Ramberg-Osgood模型分别描述高强耐蚀钢单调加载力学行为和循环加载力学行为。     

再生骨料混凝土多孔砖砌体受压变形性能试验研究

通过对再生骨料混凝土多孔砖砌体试件的受压变形性能试验, 探索再生骨料混凝土多孔砖砌体的应力- 应变规律和弹性模量, 并与砖砌体的弹性模量公式、规范进行对比分析。结果表明: 弹性模量的试验值是收敛的、可靠的, 再生骨料混凝土多孔砖砌体有较好的抵御变形的能力, 可用于替代粘土砖, 作为承重的墙体材料。     

植物纤维增强砌块砌体轴心受压试验研究与有限元分析

通过植物纤维增强砌块砌体轴心抗压强度试验,研究了其破坏特征、抗压强度、应力-应变关系、弹性模量及泊松比。基于试验研究,运用有限元方法,研究其承载力水平、裂缝发展和应力-应变分布及位移变形情况,特别是其微观层面的裂缝演化机制,从理论上深入分析其破坏机理,阐明了砌体各组成材料间的相互作用及其影响、受力薄弱区,得出了横向拉应力不足和弹性地基作用是其破坏根本原因等许多有益的结论。研究成果为植物纤维增强砌块的推广应用以及相关规程的编制、修改提供依据,为类似的试验研究提供参考。     

免烧高掺量粉煤灰砖砌体变形性能的试验研究

依据免烧结高掺量粉煤灰砖砌体的抗压试验,对其砌体结构的变形性能进行了分析,对免烧结粉煤灰砖砌体的应力—应变曲线和弹性模量进行了研究,提出了适用于免烧结粉煤灰砖砌体的应力—应变曲线和弹性模量,可为我国墙体材料标准的编制和修订提供依据。