冻融劣化与荷载预损伤对混凝土应变率效应的影响分析

利用10MN多功能三轴仪和TR-TSDRSL冻融仪,对历经不同冻融循环后混凝土进行一定幅值的加载历史后,按照不同加载速率单调加载直至破坏,开展了冻融劣化混凝土单调荷载历史后的单轴试验。试验结果表明,冻融劣化混凝土预加载历史与峰值应变和残余变形皆呈一次线性关系,同干燥状态下混凝土预加载历史和峰值应变的关系相同;随应变速率和预加载历史的提高,冻融劣化混凝土弹性模量单调增大,预加载历史的增强作用更明显,两类变化均存在明显的阈值;分析了混凝土的破坏形态与破坏机理,冻融劣化混凝土加载过程存在一个"压密"过程,应力应变全曲线在峰值应力处存在"应力平台",冻融次数越大,"应力平台"持续应变越长。     

轻质复合材料飞行器仪器支架选择性激光烧结成形与性能研究

针对目前飞行器仪器支架对轻量化、快速开发及结构优化的要求,提出使用选择性激光烧结(SLS)工艺制备轻质复合材料仪器支架,并对其性能进行了综合评估。根据飞行器仪器支架的使用环境,首先对SLS制备短切碳纤维增强尼龙复合材料(CF/PA12)进行了工艺优化并详细研究了复合材料的力学性能、热性能及动态热力学性能,试验结果表明,SLS制备的CF/PA12复合材料的拉伸强度达到63.8 MPa,弹性模量为6.5 GPa,弯曲强度达到118.06 MPa,体积密度仅为1.03 g/cm3,尤其是其损耗因子在0.03～0.06之间,远远大于金属材料,具有更好的减振性能,并对其装配形式进行了评估。最后,以一款火箭仪器支架为例,通过拓扑优化,实现支架进一步减重40%,且都通过了载荷试验(2 000 N),从而证明了SLS制备复合材料在航空航天领域制件轻量化、快速开发及结构优化方面具有明显的技术优势和一定的应用潜力。     

滑移隔震半主动控制的人工神经网络方法

基于人工神经网络方法,在考虑上部结构的刚度和阻尼的条件下,通过计算基底摩擦力的大小,对滑移隔震结构的半主动控制方法进行了研究。实例计算表明,通过半主动控制的滑移隔震结构不但具有较好的隔震效果,且能有效地减小基底的最大滑移量及残余位移。通过与Bang-Bang控制和瞬时最优控制算法的对比分析表明:基于人工神经网络控制算法的控制效果优于其它控制算法,具有反馈量少、稳健性强等特点。     

传统聚落文化与现代人居环境

从聚落“天人合一”的自然观、界域性与中心性等方面，阐述了传统聚落文化为自然的人文精神，并对现代人居环境作了分析，探讨了传统聚落的文化精神最终仍会回到现代人居环境中来。     

有压孔隙水环境中的混凝土动态抗压性能研究

利用动静力三轴仪进行不同孔隙水压与不同加载速率下的混凝土常三轴试验,对试验数据进行基本力学参数分析,在此基础上对选用的Weibull-Lognormal损伤本构模型的参数进行统计分析。研究结果表明:1混凝土的峰值应力随应变速率的增加而增大,峰值应力及其对应变速率的敏感性随围压增大而增大。在各应变速率下,大气自然环境状态下的峰值应力均大于饱和状态下的峰值应力,即自然干燥状态下的混凝土强度高于水饱和状态下的混凝土强度。在有水环境中,混凝土峰值应力随围压的增加而增加,增加幅度随应变速率的提高而提高,围压的存在提高了混凝土的速率敏感性;2峰值应变随应变速率的提高,水饱和状态下的峰值应变普遍小于大气自然环境下的峰值应变;随围压的增加,峰值应变呈增长趋势,同时峰值应变对围压的敏感性随围压的增加而降低;3在大气自然干燥状态与饱和有水压状态下,混凝土的吸能能力均随应变速率的增大而增大,饱和有水压环境中混凝土的吸能能力对率敏感性更强,且随围压增大呈增加趋势。在各应变速率下,大气自然环境状态下的吸能能力均大于饱和状态下的吸能能力。在各应变速率下,随围压的增加,混凝土吸能力的增加幅度减小并呈下降趋势;4混凝土损伤特性在峰前服从Weibull统计分布,峰后服从Lognormal统计分布。峰前控制参数m随围压的增加而减小,围压越大,m值随应变速率的变化范围越小;峰后控制参数t在有围压时随应变速率增加,无围压时随应变速率减小。当应变速率低时随围压增加而减小,而应变速率高时则随围压的增加而增加。     

不同MgO掺量混凝土动态损伤特性的研究

对不同MgO掺量(0％、2％、4％、6％、9％、12％)的混凝土进行了应变速率(10-5s-1、10-4 s-1、10-3 s-1和10-2 s-1)下的单轴抗压试验研究,分析了不同MgO掺量混凝土的基本力学参数变化规律.结果表明:(1)相同应变速率下,随着MgO掺量的升高,混凝土的峰值应力和峰值应变整体上表现出升高的趋势,并且得到混凝土的峰值应力和峰值应变随MgO掺量变化的关系式;(2)相同MgO掺量下,混凝土单轴受压下的峰值应变随应变速率的变化离散性较大;(3)混凝土弹性模量随MgO掺量和应变速率的变化波动性较大;(4)基于Weibull统计理论分布的损伤本构模型,描述了不同MgO掺量的混凝土损伤破坏过程,混凝土材料的损伤发展主要有3个阶段:损伤起始阶段、损伤发展阶段和损伤破坏失稳阶段.     

水压力环境中混凝土经历循环荷载后的抗压强度

研究了水压力环境中混凝土在经历循环荷载后的动态压缩强度,分析了水压力和循环次数对混凝土强度的影响。试验应变速率为10~(-5)/s、10~(-4)/s、10~(-3)/s和10~(-2)/s,水压为0~10 MPa。试验结果表明,在不同水压力下饱和混凝土的强度都随应变速率提高而增加,也随水压力提高呈增加地趋势。在相同水压力下,应变速率越高,混凝土强度提高越显著。饱和混凝土经过循环荷载后,其强度随荷载循环次数的增加呈现出先提高后降低的现象。应变速率越高,混凝土强度最大时所对应的荷载循环次数也相应增加。还构建了饱和混凝土强度与应变速率、水压力的关系,其与试验数据吻合较好。进一步引入了管道孔隙模型,并基于汞压法的原理和孔隙分布特点,考虑混凝土孔隙的微观结构解释了孔隙水对混凝土强度的作用机理。     

高应力极软破碎岩层巷道高强度耦合支护技术研究

从控制围岩集中应力转移和缩小围岩破碎区范围出发,分析了牛马司矿业公司水井头煤矿-300 m东大巷的变形破坏特征,得出该巷道围岩失稳机制,指出原支护方式的主动让压、支护强度低是导致巷道剧烈变形的主要原因。通过现场测试和数值模拟,提出了采用高强度锚杆、强力锚索、注浆加固围岩的高阻让压和高强度支护技术,根据现场监测数据和耦合支护原理,确定了合理的各支护环节的支护时间:U型钢支护在锚杆支护32 h后进行;注浆支护在Ｕ型钢支护10 d后进行。     

大倾角煤层巷道破坏机理及控制技术研究

针对大倾角煤层巷道围岩难以控制的现状,分析了大倾角煤层巷道破坏的机理及破坏特征。利用FLAC软件分析了煤层倾角对巷道围岩应力分布、巷道变形的影响。结合某矿大倾角煤层巷道变形严重、返修率高的现状,设计了巷道支护控制方案,有效地解决了大倾角煤层巷道破坏严重的问题。