螺锁式预应力混凝土方桩连接接头受剪性能研究

为了提高混凝土预制桩现场拼接的施工质量和施工效率,研发了一种新型预应力混凝土方桩的螺锁式机械连接接头.螺锁式机械连接件的拉伸试验验证了该连接件具有良好的抗拉性能.对两种类型共6根预应力混凝土方桩连接接头试件开展足尺受剪性能试验,研究了其受剪承载力、裂缝开展以及破坏形式.试验结果表明:预应力混凝土方桩连接接头试件的极限受剪承载力试验值均远大于桩身的受剪承载力计算值;加载过程中试件的纯弯段竖向裂缝先于弯剪段斜裂缝出现,最终试件破坏形式分为桩身正截面受弯破坏和接头斜截面受剪破坏.     

结构用平压毛竹集成材单轴本构关系研究

为研究平压毛竹集成材单轴拉压状态下的应力-应变本构关系,以5年生毛竹的根部、中部和稍部为原料按照1∶1∶1的比例制备的毛竹集成材试件为研究对象。探讨了毛竹集成材受拉和受压状态下的破坏模式及应力-应变全过程曲线。研究结果表明:毛竹集成材的受拉破坏表现出典型的脆性拉断破坏;毛竹集成材的受压破坏属于延性破坏,具体表现3种典型破坏模式:纤维纵向撕裂、竹片层间开裂和褶皱破坏,经历了3个破坏阶段,即线弹性阶段、弹塑性阶段和加速破坏段。对于毛竹集成材单轴受拉应力-应变关系,提出了线弹性模型;对于毛竹集成材单轴受压应力-应变关系,提出了三折线模型和多项式模型,理论模型结果和试验结果吻合较好,为毛竹集成材结构有限元分析提供研究基础。     

波纹缺陷对复合材料层合板压缩力学性能影响研究

采用真空辅助灌注成型工艺与热压罐成型工艺,分别制备不同增强材料的标准压缩试样和含缺陷的压缩试样。压缩测试实验结果表明,压缩载荷下波纹缺陷引起压缩弹性模量和强度显著减小,并且对压缩强度的影响更加明显;同时,均一波纹对复合材料板材的压缩强度与压缩弹性模量的影响比梯度波纹更大;此外,波纹对碳纤维预浸料增强复合材料的力学性能影响更大,层间剪切破坏是试样主要失效机制,并且在纤维波纹的最大偏转角处,试样易发生横向剪切破坏。     

复合材料-金属机械连接性能研究

对不同类型的连接件进行了试验研究,得到了破坏模式和破坏载荷,使用超声波损伤检测的方法,观察了孔边的挤压破坏情况。基于ABAQUS有限元软件,建立了有限元模型,分析了钉头形式(凸头、埋头),有无补偿垫片和连接形式对机械连接性能的影响。研究表明,使用凸头钉比埋头钉,能使破坏载荷能提高30%左右;使用补偿垫片能够提高连接件的承载能力;使用双钉连接较单钉连接,破坏载荷能提高一倍左右。     

单桩的荷载传递机理分析

单桩工作性能的研究是单桩承载力分析的理论基础。通过对桩土相互作用和影响荷载传递影响因素的分析,了解桩土间的传力途径和单桩承载力的构成及其发展过程,以及单桩的破坏机理等,对正确评价单桩轴向承载力具有一定指导意义。单桩静载荷试验的荷载-沉降关系曲线可分为陡降型和缓变型两类型态;陡降型曲线有明显的特征点,缓变型曲线没有明显特征点,其极限承载力并不取决于桩的最大承载力能力或整体失稳,而是不能满足继续承载的变形。     

沿海滩涂风电塔基础环结构加固方法研究

沿海滩涂风电塔基础环结构长期处于氯盐侵蚀、风侵蚀、干湿交融以及冻融循环的恶劣环境中,当混凝土耐久性降低、基础环周围出现裂缝时,会严重危及整个塔机的安全运营.基础环结构的加固方法可以从材料、结构、非结构三个方面分类,材料方面可以通过改善混凝土配合比和提高混凝土强度等级等措施来实现耐久性的提高,结构方面可以通过增加基础承台保护层厚度和基础环埋深、沿基础环增加环梁或施加预应力、基础表面布置钢筋网等措施实现加固;非结构方面可以采用表面裂缝注浆填补、钻孔灌浆、缝隙嵌填与碳纤维粘贴等方法.考虑到沿海滩涂区域环境的恶劣性,提出一种采用混杂纤维混凝土加固方法,主要优点是结构致密、耐氯盐和风侵蚀,适合干湿交融环境且抗冻融性好,可以用于新建和未出现裂缝的风电塔基础环结构.     

包山式南京城墙整体失稳破坏预警数值模拟分析方法

南京城墙根据受力特点可分为自承重式城墙和包山式城墙,其中包山式城墙易受后侧土坡影响发生整体式失稳破坏.为了获得包山式城墙发生失稳破坏的顶点变形预警值,将土体作用下的包山式城墙简化为城墙、粘结界面和土坡三部分,对城墙采用混凝土塑性损伤模型进行整体建模;假设土坡符合Mohr-Coulomb定理,同时定义粘结界面法向和切向系数.数值模拟分析时,采用强度折减法模拟降雨情况下土体强度指标下降情况;当城墙顶点的位移发生突变时,令其为发生整体失稳破坏的预警值.最后,以南京城墙小桃园倒塌段为例进行分析,数值模拟结果与实际情况相符,同时还与单自由度假设下的砌体墙平面外计算理论进行对比,两者变形规律相似.     

蒋沟河渠道倒虹吸进口渐变段底板顶托破坏案例分析

根据蒋沟河渠道倒虹吸进口渐变段底板产生裂缝、错台顶托破坏的工程实例,通过降雨情况、监测资料、地下水位变化情况结合场区水文地质条件等因素对产生顶托破坏的原因进行分析。     

开采扰动对戈塘金矿围岩稳定性影响的数值分析

以贵州戈塘金矿上免浪矿段13#矿体为研究对象,根据矿体的矿体赋存状况,利用RFPA2D–Dynamic程序对其开采过程进行数值模拟研究,分析了围岩的应力分布、变形破坏特征。研究结果表明,随着工作面的推进,开采扰动打破了围岩中原有的应力平衡,引起应力重新分布。开采后,采空区上方出现一个倒置漏斗状的破碎区域,该破碎区域会释放一部分压力。同时,采空区为顶板的移动提供了空间,诱发围岩的失稳。围岩的破坏特征在开采的初期主要表现为剪切破坏,而后为拉破坏,二者的交替进行最终导致围岩的破坏乃至垮落。