结构钢缺口板断裂试验及数值分析

通过对25个结构钢缺口板进行的单向拉伸断裂试验,验证了提出的结构钢广义屈服模型和椭球面断裂准则.用ANSYS软件中的参数化设计语言APDL和用户编程功能UPFs,将提出的静水应力型广义屈服模型编制成子程序模块,对结构钢缺口板断裂试验进行了基于广义屈服模型和椭球面断裂准则的数值模拟分析.试验结果表明:裂纹起始于缺口边缘内侧,裂纹在厚度方向贯通后沿宽度发展,试件最终断裂于缺口薄弱断面.缺口板断裂应力场分析表明,提出的椭球面断裂准则对预测结构钢缺口板初始开裂具有广泛适用性和较高精度.     

梁削弱式节点连接的侧移钢框架柱计算长度系数

根据框架柱计算长度理论,通过引入梁削弱式节点参数特性,建立了四跨三层的梁削弱式节点连接的侧移钢框架数值模型.利用ANSYS软件对梁削弱式节点连接的侧移钢框架数值模型进行了非线性屈曲分析,得到了梁削弱式节点连接的侧移钢框架柱计算长度系数.结果显示,梁削弱式节点侧移钢框架柱计算长度系数较常规节点增加1.5%～12.9%.最后,经过回归得到了梁削弱式节点连接的侧移钢框架柱计算长度系数建议公式.     

软土地区盾构施工沉降界限

结合杭州地铁二号线实测沉降,采用“vi速度法”及“拟合直线法”分析不排水瞬时沉降与排水固结沉降的时间界限.分析发现,在地表无隆起的情况下,可以将地表变形分成3个阶段,其中瞬时沉降及固结沉降可以分别拟合为斜率不同的直线,前者斜率大于后者.在盾构脱开管片8.5～9 d后,地层进入排水固结阶段. 在同步注浆导致地表隆起的情况下,地层受到二次扰动,可以将地表变形分为5个阶段,在盾尾脱开管片10.5～12 d后,地层进入排水固结阶段．     

高温后陶粒混凝土性能试验研究

分常温,200,350,500,650,800℃六个温度水平,对陶粒轻骨料混凝土分批进行高温加热。待自然冷却后,观察试块经不同温度水平加热后的颜色变化、裂缝发展等表观特征,分析质量变化、抗压强度和抗拉强度随加热温度的变化规律,并通过扫描电子显微镜对高温后陶粒混凝土的微观结构特征进行观测分析。试验结果表明:陶粒混凝土的外观颜色、表面裂纹及微观特征随温度的升高发生一定规律的变化;与普通混凝土相比,陶粒混凝土的抗压和抗拉强度随着加热温度的升高,其下降变化趋势较为平稳缓慢,且残余抗压与抗拉强度比明显大于普通混凝土的。研究表明,经过缓慢升温与自然冷却后,陶粒混凝土具有良好的抗火性能。     

机械法联络通道T接部位受力特性及弱化分析

机械法联络通道T接部位受力复杂,安全问题突出。提出了一种联络通道管片及洞门结构,采用ANSYS有限元软件建立了机械法联络通道T接部位数值计算模型,分析了在15 m埋深条件下,切削洞口为不同强度的正线隧道的变形及受力情况。研究结果表明：随着切削洞口强度降低,正线隧道位移最大值和洞口管片位移增大,隧道应力最大值有所增大,但影响不大。管片开洞后,洞口中心上下的管片位移最为危险,需做加固处理。连接处的受力主要由螺栓承担,需要特别关注洞口管片之间螺栓连接的安全性。研究结论可为机械法联络通道设计及安全施工提供参考。     

塑料套管混凝土桩挤土效应的非侵入可视化研究

 结合透明土、粒子图像测速(PIV)和近景摄影测量3种技术,研究塑料套管混凝土桩(TC桩)的挤土效应,并对周围土体的变形规律进行探讨,且与传统静压桩打设引起的土体变形进行对比。试验结果表明：圆锥桩尖引起的最大变形量相比平底桩尖的降低了40%;而在平底桩尖TC桩的成桩过程中,影响区域扩展到了远离桩体中心线11倍桩径处,而对于圆锥桩尖,则为6倍桩径;沉管上拔引起的土体移动主要发生在上拔前期,对于圆锥桩尖TC桩,其沉管上拔过程引起的最大位移量和影响区域分别约为平底桩尖的57%和33%,然而,在TC桩成桩过程中,沉管打设是引起土体变形的主导因素,沉管上拔引起的土体恢复变形较小;在与TC桩沉管直径相同条件下,传统静压桩打设引起的土体变形量与TC桩的相一致,然而其影响区域略小。     

帽型薄壁钢梁-轻骨料混凝土组合楼板受力性能试验研究

由帽型冷弯薄壁钢梁作为组合楼板的承重骨架,与轻骨料混凝土预制板块经后浇水泥砂浆而形成轻质组合楼板。为研究其受力性能,设计并制作了5块具有不同构造特征的组合楼板试件,对其进行了简支条件下的静载试验。结果表明：该组合楼板具有较大的整体刚度和承载能力,当等效均布荷载达到正常使用状态的荷载标准值3.2kN/m2时,跨中挠度远小于L/500。当组合楼板的整体变形较大时,帽型钢梁内部的外伸腹板对提高组合楼板的整体刚度产生明显作用,极限状态下割线刚度是帽型钢梁内部无外伸腹板时的2.5倍;当次梁截面高度由20mm增至50mm时,组合板的极限荷载增幅为87.5%。     

双尺度渐进展开计算黏土渗透率影响因素研究

在岩土工程中,可采用双尺度渐进展开法反演计算土体渗透率,其表征单元体(REV)的选取直接影响计算的准确度。以海洋黏土渗透率为例,对REV颗粒形状、排列方式、建模维度以及对土体实际性状代表性等因素进行对比分析。通过4种正多边形模型对比、圆形颗粒正对排布与交错排布对比、3D与2D模型对比,计算结果均与实测值存在较大偏差,而各对比模型彼此间差别不大,说明颗粒形状、排列方式与模型维度对计算准确度影响甚微。而在考虑黏土颗粒多呈扁平状,以及颗粒表面存在强结合水膜的情况下,采用椭圆颗粒结合水膜单元模型(E-W模型),其计算准确度大大提高,并且能够在孔隙比较小时减小结合水膜带来的计算误差,说明REV能否充分表示土体实际几何和物理特性是计算准确度的主要影响因素。E-W模型对高岭土与伊利土渗透率的计算同样有较高的准确度,因此可将其用作双尺度渐进展开法对黏土渗透率的计算REV模型。     

地铁诱发的环境振动及振源减振效应的实测与分析

以上海市某地铁线路邻近的六层砌体结构居民建筑为例,通过现场实测,分析了地铁诱发的三向环境振动对室内舒适度的影响程度及主要影响因素;分别在更换了高弹性扣件和降低了列车行驶速度之后,再次对三个正交方向的室内舒适度进行了实测。结果表明:a.地铁环境振动主要引起室内楼板的竖向振动,其振级与楼板竖向自振频率直接相关,且沿楼层往上逐层减小,顶层楼面相对于首层可减小约5dB;b.楼板的水平向振动主要受整体结构高阶振型的影响,在某些特定楼层可能出现舒适度超标;c.更换高弹性扣件能明显减小室内楼板的竖向振级,在峰值处可减小约10dB,但也明显放大了其纵向振级,对横向振动的控制效果不明显;d.降低列车行驶速度对三个正交方向的室内舒适度均具有明显的提升效果,竖向振级在峰值处减小约8dB,横向和纵向振级最大减小约30dB,可用于某些环境振动敏感区域进行振动控制。     

无纺织物单向拉伸孔径变化试验与理论预测对比分析

无纺织物作为反滤材料,常处于单向受拉工作状态。单向拉伸引起无纺织物孔径变化,易导致反滤工程失效。通过控制织物应变的干筛试验,定量测试了无侧限单向拉应变逐级增大的过程中,两种不同厚度短纤针刺无纺织物的孔径分布曲线变化。采用干筛试验结果,对现有两种体系的单向应变下无纺织物孔径预测理论解进行验证:一类是佘巍等效孔径O95理论解,一类是Rawal孔径分布曲线理论解。通过对比两种理论解对各级拉应变下的O95值预测,归纳二者的预测误差规律,从理论假设出发分析误差原因。同时采用前人图像法测得的热粘无纺织物O95变化验证两类理论解。两种理论解均能较好地预测无侧限单向拉应变下无纺织物O95的变化规律。O95随单向拉应变呈近似线性减小的规律。对于O95变化斜率的预测,佘巍解较准确,Rawal解偏大。对于O95数值预测可结合两类理论解给出变化范围。