超弹性形状记忆合金丝(NiTi)力学性能的试验研究

从土木工程振动控制的角度出发 ,通过NiTi形状记忆合金丝处于超弹性状态下的力学性能试验 ,研究温度、加载速率、应变幅值、循环次数等加载工况对形状记忆合金的相变应力、耗能能力、变形模量及残余应变等力学性能参数的影响规律 ,并给出了各力学性能参数与主要影响它的加载工况之间的关系。试验和分析结果表明 ,处于超弹性状态下的形状记忆合金具有良好的耗能阻尼性能、较大的可恢复变形能力和很高的结构驱动能力 ,可满足土木工程结构振动控制的需要。     

硫酸盐侵蚀下轴心受压钢筋混凝土柱应力时变过程的数值分析

针对荷载和硫酸盐耦合作用过程中钢筋混凝土柱的应力分析问题,在已有混凝土内硫酸根离子扩散反应模型的基础上,进一步给出了硫酸盐侵蚀引起的混凝土损伤程度与硫酸根离子浓度及腐蚀时间之间的关系,建立了与损伤程度相关的混凝土腐蚀本构模型及轴压混凝土柱截面应力的计算方法,并通过数值模拟分析了柱截面内硫酸根离子传输、腐蚀损伤程度变化、截面应变和应力分布规律。结果表明:硫酸根离子浓度和混凝土损伤程度在柱截面内呈梯度分布,且受二维交互效应的影响明显;随腐蚀时间的增加,截面损伤区逐渐向内移动且其宽度增加,而混凝土应力在损伤区呈先增加后逐渐降低、在未损伤区基本呈线性增加的趋势。硫酸盐侵蚀过程中,轴压混凝土柱截面应力发生了明显的重分布现象。     

基于孔结构参数的混凝土气体扩散模型

提出了一种反映混凝土孔结构特征的毛细管束几何模型,并运用分形维数表征了孔数目、孔隙率和曲折度等参数.通过水饱和度与气体有效扩散空间的关系,建立了考虑水饱和度影响的混凝土气体扩散模型,并运用该模型分析了水饱和度、水灰比和环境温度等对气体扩散系数的影响.结果表明:水饱和度是影响混凝土中气体扩散性能的一个主要参数,当水饱和度达到85%(质量分数)时,对气体扩散系数的影响最为显著.     

基于Hilbert变换的结构非线性判断方法

研究了运用Hilbert变换判断系统非线性状态的方法在地震工程中的应用。介绍了运用Hilbert变换判断系统非线性状态的基本理论和非线性程度相对量化指标,在考虑测量噪声影响的情况下,对一个具有Bouc-Wen模型的单自由度非线性结构进行了数值仿真分析。结果表明,随着地震波峰值的增大,结构频率响应函数幅值曲线与相应的Hilbert变换幅值曲线的差异在增大,结构的非线性程度相对量化指标也在增大,说明运用Hilbert变换和非线性程度相对量化指标可以有效地判断结构的非线性状态,为结构的振动控制和健康监测提供一定的参考价值。     

工程结构的SMA超弹性减振技术及其应用研究

介绍了形状记忆合金 (SMA)超弹性减振技术的减振机理 ,研制一种性能良好的SMA超弹性阻尼器 ,介绍了其工作原理及性能测试试验结果。将该阻尼器安装在斜拉桥模型上 ,进行了斜拉桥模型振动试验。试验结果表明 ,该阻尼器的耗能效果明显 ,在工程结构振动控制方面具有比较好的应用前景     

新型形状记忆合金隔震支座设计与分析

利用形状记忆合金（Shape Memory Alloy,SMA）的独特性能研制合适的隔震装置是SMA在隔震领域应用的关键之一。本文利用SMA超弹性特性设计了一种超弹性SMA隔震支座;根据该支座构造及其工作原理推导了该支座的理论模型,进而建立了有限元模型,应用理论模型进行数值模拟并与有限元结果进行了对比;数值分析了SMA棒长度、SMA棒半径和SMA棒与水平向夹角等主要参数对SMA支座力学性能的影响。结果表明,本文设计的SMA隔震支座呈现出非线性滞回特性,合理调节支座各参数能够在一定程度改善支座性能     

基于Matlab图像处理的砂石颗粒圆形度计算方法

为了准确地计算砂、石等混凝土骨料颗粒的圆形度,提出了一种基于Matlab图像处理技术和8链码法的砂、石颗粒圆形度的计算方法,并利用MATALB语言编制了图像分析与圆形度计算程序,利用该程序实例分析了砂、石颗粒的多角度数码图像,获得不同角度下图像区域的圆形度。结果表明,对于同一颗粒选取不同角度的数码图像,其统计结果更具有代表性。     

氯化铵溶蚀下水泥基材料的固-液平衡方程

通过开展硬化水泥净浆与模拟孔溶液间的溶解平衡实验,获得了6 mol/L氯化铵溶液加速溶蚀条件下,硅酸盐水泥体系的固-液平衡曲线。实验得到的固-液平衡曲线与去离子水溶蚀条件下的平衡曲线相似,氯化铵溶液与去离子水溶液对水泥基材料具有相似的溶蚀机理。此外,氯化铵溶液溶蚀过程中还伴随着固相镁和固相硫的溶解流失,且其溶解流失规律与固相钙相似,也存在三个阶段,而固相Al和Fe基本不溶出。     

高层建筑结构Pushover分析方法及应用

静力弹塑性(Pushover)分析法在高层结构的抗震设计和结构性能评估中有着广泛的应用,给出了Pushover分析法的基本原理,介绍了MDOF体系到SDOF体系的转换方法,侧向荷载分布方式及目标位移的确定等,并用该方法对15层框架结构进行了分析。结果表明,Pushover法对规则结构的非弹性行为作出可靠的评估,有很高的精确性,应用前景广泛。     

Superelastic damping of TiNi alloy wire under heavy mechanical shock in structural engineering

Based on superelastic damping application in structural engineering, the damping characteristics of commercial Ti-50.8Ni(mole fraction, %) alloy have been systematically studied by adjusting frequency of mechanical shock, temperature, stress, strain and number of cycling. The results show that at extremely low frequency mechanical shock at room temperature, the superelastic damping capacity increases with controlled strain, and such capacity of each cycle is greater than 50%. When the frequency of mechanical shock is 0.1 -0.3 Hz, the superelastic damping capacity above room temperature is relatively large at high strain; when the temperature approaches to Md,the damping begins at low stress. For specimen cycled under 0.5 Hz, above 6 % strain mechanical shock at relatively high temperature, further large-strain cycling exhibits more than 35 % damping capacity. The superelastic damping of trained specimen is relatively stable at 20 - 50℃ and 0.1 - 0.5 Hz frequency mechanical shock.