不同初始损伤白砂岩高温处理后的力学性能研究

通过进行不同初始损伤程度白砂岩在不同等级高温处理后的力学试验,分析了温度和初始损伤对白砂岩的杨氏模量、峰值应力和显微结构等方面的影响。试验结果表明:随着温度的升高,受到初始损伤的白砂岩试件的杨氏模量和抗压强度都呈下降的趋势,初始损伤越大,高温对白砂岩造成的影响越大。通过显微镜观察到随着温度的升高,试块的晶体变小,颗粒的破坏更为破碎,岩屑更多。此外,通过对试验数据的整理,建立了不同初始损伤等级和不同温度等级下白砂岩的本构关系曲线。     

硅藻土对上海潮土和黄泥土耕作性能改良的试验研究

采用硅藻土对上海两种农业土进行改良试验研究,分析了不同硅藻土体积比对上海潮土和黄泥土稠度指标、水稳定性大团聚体含量和击实性能的影响。试验表明:塑、液限值与硅藻土含量相关系数为0.981*、0.971*,并且硅藻土对塑、液限的影响与土的粘性聚合体含量成反比;硅藻土可以明显增加两种土中粒径大于0.25 mm的大团聚体的含量;硅藻土可以显著提高两种土的最优含水率并降低最大干密度,且相关性系数分别为0.993*、-0.999**。由此说明,硅藻土可以提高上海农业土的疏松度和保水性能。     

基于质量比和间隙比的相邻等高RC框架结构碰撞反应分析

地震作用下,相邻建筑结构由于明显的动力特性差异以及没有足够的间距,容易使结构遭受严重的碰撞破坏甚至倒塌。采用简化的Hertz-damp碰撞模型将相邻结构简化为带间隙的非弹性杆单元,以相邻3层RC框架结构为例,以Open Sees软件平台为依托研究结构在地震作用下的碰撞反应,分析两相邻结构在不同的间隙比和质量比工况下,地震碰撞对其结构特性的影响以及影响两相邻等高RC框架结构间地震碰撞的因素。研究表明:间隙比及质量比是影响相邻等高RC框架结构间碰撞效应的两大因素。     

可变外激励下制动器低频振动的实验与数值仿真

在实验和数值仿真的基础上,利用三自由度模型来预测制动系统的动力响应,即可变外激励下的制动器低频振动。实验中制动器参数可调,外激励可变。采用事件驱动法对制动器低频振动进行数值仿真,实验和数值仿真中均可测得制动器低频振动,证明数值模拟结果可靠。通过实验与数值仿真观测制动系统参数变化以及外激励对其低频振动的影响,发现制动系统低频振动对其自身参数改变十分敏感;同时,选取适当形式的外激励可以抑制制动器的低频振动。     

石灰石粉对掺加钢渣的水泥砂浆力学性能的影响

在钢渣掺量一定的情况下,通过水泥砂浆力学性能试验,对掺加不同细度的石灰石粉的水泥砂浆进行了不同龄期的抗折、抗压强度测试。结果表明:在钢渣掺量一定的情况下,与未掺加石灰石粉的水泥砂浆比较,掺加一定量的石灰石粉可以提高水泥砂浆的抗压、抗折强度;钢渣掺量一定的情况下,随着石灰石粉细度的增加,水泥砂浆的压折比减小,水泥砂浆的柔韧性变好。用MATLAB曲线拟合工具箱对水泥砂浆的压折比进行模拟,结果发现,用指数函数形式模拟压折比拟合度较好。     

防屈曲支撑对钢框架结构抗震性能影响的研究

防屈曲支撑通过在杆件外围设置约束元件抑制受压时的屈曲,具有更好的耗能效果。为深入研究防屈曲支撑对钢框架结构抗震性能的影响,运用SAP2000有限元结构软件,对某钢框架在防屈曲支撑、普通中心支撑以及无支撑3种形式下的整体模型进行模态和时程分析。结果显示:采用防屈曲支撑钢框架的周期、层间位移角较纯框架均得到降低;在罕遇地震作用下,防屈曲支撑钢框架的顶层最大位移值、顶层加速度较普通支撑钢框架均有很大幅度的减小。表明采用防屈曲支撑可以明显提高钢框架结构的刚度,同时大幅度提高钢框架结构的抗震性能,耗能减震效应明显。     

硬夹层中静压桩沉桩桩端阻力分析

针对在含硬夹层地区的静压桩沉桩问题,将桩端贯入过程按球孔扩张计算,建立了基于统一强度理论、大变形假设并考虑土体剪胀性的同心分层球孔扩张问题弹塑性解析解。将数值计算结果与ABAQUS有限元分析结果比较,验证了解答的正确性,比较了与硬夹层中球孔扩张的差异并分析了桩端阻力的影响因素。结果表明:内摩擦角比值对土层影响范围作用不大;黏聚力比值对土层影响范围有显著影响,随黏聚力比值增大,土层影响范围明显减小;随弹性模量比值增大,土层影响范围则有增大的趋势,土层软硬强度比值不能反映土层影响范围变化规律。     

砂浆材料压剪受力性能研究

针对砌体结构中的砂浆材料,考虑4种强度等级和11种压剪应力状态的影响,利用自行设计的砂浆材料简易剪压试验装置,对砂浆棱柱体试件进行了压剪破坏实验。根据实验结果,将压剪试件的破坏分为受剪、压剪耦合和受压3种形式。通过测试砂浆棱柱体试件在不同压应力水平下的抗剪强度,对实验数据进行无量纲化处理,获得了其在压剪状态下的破坏准则。将该准则应用于砌体试件的离散单元模型中,对砌体试件的压剪实验进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果符合程度较好。研究手段和成果可为基于离散单元法的砌体结构的数值模拟提供数据基础。     

固化/稳定化重金属污染底泥渗透特性试验研究

采用固化剂对含Cd、Pb、Zn、Mn重金属底泥进行固化/稳定化处理,在酸性条件下,研究了固化底泥的渗透系数变化规律和重金属渗出规律。试验结果表明:渗透初期,渗透系数及Cd、Zn的渗出量逐渐增大,Mn先小幅减小后增大,入渗15 d后均逐渐减小,Cd和Zn的渗出对Mn有抑制作用,Pb的渗出量为0。添加螯合剂EDTA后,渗透系数及Mn的渗出量逐渐降低,入渗30 d后趋于稳定,Pb、Cd、Zn的渗出量先增大,15 d后逐渐减小,重金属的渗出量均有大幅提高,但远小于国家浸出限值,固化效果显著。     

损伤钢筋混凝土U形梁的非线性动力特性识别研究

为研究钢筋混凝土U形梁非线性动力特性与其损伤程度之间的关系,本文对一根1∶10缩尺比例的简支钢筋混凝土U形梁进行了静动测试验。通过静力加载对梁造成不同程度的损伤,在各级损伤加载条件下,对U形梁进行动测试验,采集加速度-时间信号,通过滤波和EMD分解出各状态下的一阶、三阶频率信号,用Hilbert变换识别出各状态下的一阶和三阶振幅-时间曲线和频率-时间曲线,最终得到频率-振幅图和归一化频率-振幅对比图。通过分析得到钢筋混凝土U形梁的非线性动力特性与其损伤程度之间的关系,以及对于完整性要求很高的结构可以利用其非线性振动特性来进行损伤检测,而对于一般的U形梁或其他结构单独使用非线性振动特性来进行损伤识别是不可靠的,可将其作为一种手段预警结构损伤并与其他检测方法结合使用的结论。