钢纤维混凝土的弯曲性能试验研究

对18组不同钢纤维体积掺量的钢纤维混凝土试件进行了三点弯曲试验,分析了钢纤维混凝土的破坏形态和荷载-挠度曲线特性,总结了钢纤维混凝土弯曲破坏过程和特点,计算了钢纤维混凝土的延性指和钢纤维的界限体积掺量。采用无量纲化方法,获得了实用延性指数计算模型,试验结果和已公开文献结果都验证了本研究模型的正确性。采用基于SCE-SF4标准的弯曲韧性比指标评价了钢纤维混凝土弯曲性能,结果表明,钢纤维可以显著提高混凝土的弯曲韧性比和等效弯曲强度,但对初裂强度影响很小。     

三点弯曲下玄武岩纤维混凝土的断裂韧度实验研究北大核心

采用三点弯曲试验研究了不同纤维体积掺量和长径比的玄武岩纤维混凝土试件的断裂韧度,获得了玄武岩纤维混凝土的F-CMOD曲线,根据曲线特征将玄武岩纤维混凝土的裂缝扩展划分成不扩展、稳定扩展和失稳扩展三个阶段。讨论了纤维体积率和长径比对断裂韧度影响。根据试验现象和数据探讨了纤维对断裂韧度的影响机理,据此引入了纤维削弱系数和削弱函数的概念,并根据试验数据拟合出了两者的参考值,给出了断裂韧度的实用计算表达式。可以为更深入研究和工程应用提供参考。     

SPS复合钢板三点弯曲性能研究

以聚氨酯弹性体材料为芯材、普通钢板为面板制备SPS复合钢板。通过试验研究SPS复合钢板的三点弯曲行为,观察其破坏模式,分析其弯曲性能的影响因素。结果表明:SPS复合钢板的三点弯曲载荷-位移曲线可分为线性段、非线性屈服段和失稳段;三点弯曲载荷作用下,SPS复合钢板的主要失效模式是面芯分层和芯子剪切破坏;其三点弯曲的极限载荷值受几何尺寸、面板芯子的性能、胶层强度和加载速率等因素影响。     

TC4钛合金蜂窝板高温力学性能

采用钎焊工艺制备了TC4钛合金蜂窝板,对试样在室温和高温下进行异面压缩、三点弯曲性能测试和分析,并对不同温度下的试件强度及破坏模式进行分析。研究表明,钛合金蜂窝板的异面压缩模量与强度随着测试温度的升高而下降,440℃时保有室温时的35.2%、61.7%。但测试温度对破坏模式没有影响。而三点弯曲测试中,随着测试温度的升高,破坏模式发生改变,抗弯曲强度不断下降,最大挠度不断增加。且L向试件的弯曲性能明显高于W向试件。室温下弯曲试件面板为韧性断裂,钎焊区为脆性断裂,而300℃下试件面/芯脱粘区的断口为解理断口。     

聚氨酯弹性体隔板夹层结构的等效参数计算

针对聚氨酯弹性体的隔板夹层结构,阐述了多种不同的等效参数计算方法,并对等效参数进行计算。首先讨论和计算了不考虑结构剪切变形时的整体结构等效参数计算方法,将整体夹层结构等效为正交各向异性薄板,给出了考虑夹芯抗弯刚度的整体刚度系数表达式。其次,在考虑夹层结构夹芯存在剪切变形的情况下,推导了由分隔隔板和聚氨酯弹性体组成的夹芯胞元的等效弹性常数;最后,使用基于应变能密度等效分析的有限元方法对夹芯胞元等效弹性常数进行计算,并与理论分析结果进行对比,二者误差在10%以内。     

基于裂纹开裂角度的夹层板层间开裂

以聚氨酯弹性体钢夹层板为研究对象,对黏弹性夹芯夹层结构三点弯曲实验卸载后裂纹会沿层间方向继续扩展这一现象进行研究。开展了不同硬度夹芯的双悬臂梁(Double Cantilever Beam,DCB)实验和单悬臂梁(SLB)实验,测得了临界应变能释放率。在假设裂纹张开角度在开裂过程中不变的前提下,推导了临界应变能释放率的计算公式。并计算了软夹芯试件和硬夹芯试件的临界破坏的裂纹长度。结果表明,虽然存有一定的局限性,但是裂纹张开角度能够描述黏弹性夹层结构的层间裂纹扩展,获得的结果能够描述聚氨酯弹性体钢夹层板的层间延迟破坏的特点。     

钢纤维混凝土的弯曲性能试验研究北大核心

对18组不同钢纤维体积掺量的钢纤维混凝土试件进行了三点弯曲试验,分析了钢纤维混凝土的破坏形态和荷载-挠度曲线特性,总结了钢纤维混凝土弯曲破坏过程和特点,计算了钢纤维混凝土的延性指和钢纤维的界限体积掺量。采用无量纲化方法,获得了实用延性指数计算模型,试验结果和已公开文献结果都验证了本研究模型的正确性。采用基于SCE-SF4标准的弯曲韧性比指标评价了钢纤维混凝土弯曲性能,结果表明,钢纤维可以显著提高混凝土的弯曲韧性比和等效弯曲强度,但对初裂强度影响很小。     

火灾作用下钢梁抗弯强度可靠度的计算方法

火灾作用下,温度不断升高使钢材的屈服强度发生弱化,承载力减弱,导致钢结构梁可靠度发生变化。利用钢梁抗弯强度计算公式,建立不同温度下钢梁抗弯可靠度的极限状态方程。采用Rackwitz-Fiessler方法进行钢梁抗弯可靠度指标的计算。对多个温度作用下的普通钢和耐火钢钢梁的抗弯可靠度指标进行计算。     

粘弹性材料夹芯钢夹层板疲劳实验研究

本文开展了以聚氨酯弹性体为夹芯,面板为钢板的夹层板的三点弯曲疲劳实验,研究了粘弹性夹芯对夹层板疲劳性能的影响。首先开展了钢板材料(65Mn)的纯弯曲疲劳实验,获得钢板材料的弯曲S-N曲线,然后对聚氨酯弹性体夹层钢板开展了疲劳实验,研究了加载频率对夹层板载荷响应的影响,实验结果表明,夹层钢板在疲劳实验的过程中体现出明显的粘弹性特征,夹芯板结构的荷载响应与加载频率密切相关。同时,在面层钢板不发生屈服的情况下,在较大加载次数内不会产生疲劳破坏,说明聚氨酯弹性体存在具有良好的阻止裂纹扩展的功能,对面板的约束作用极大地提高了面板的疲劳极限。     

钢板夹芯混凝土组合梁的变形分析

以简支钢板夹芯混凝土组合梁为对象,建立了组合梁在集中载荷作用下的简化计算模型,推导出钢板与混凝土界面间的界面滑移及组合梁变形的计算公式。该公式既能描述组合梁的界面滑移规律,又能体现界面滑移对组合梁变形的影响。并把按本文推导出的计算公式计算变形的结果与文献中的实验结果进行了对比,结果吻合良好。通过算例研究结果表明:随着载荷与剪力连接件间距的增大,界面滑移增大,变形也增大。