轴向静载对红砂岩中应力波传播特性的影响试验研究

由于开挖卸荷效应以及原岩应力的复杂性,围岩体承受的静应力大小具有动态变化特点。为了研究静应力大小对岩石应力波传播的影响,利用动静组合加载试验装置,对红砂岩长试件进行小扰动的应力波传播试验,试件轴向静应力分别设置为13个等级。通过应力波传播速度和幅值随传播距离、传播时间以及静应力的衰减规律,研究不同静应力条件下应力波的传播衰减特性。结果表明,相同轴压下,不同测点处应力波形状基本相同;不同轴压下,相同测点处应力形状变化较大,轴压越大,应力波尾部出现的拉伸波越大。随着轴向静应力的增加,岩石纵波波速呈"快速增加–平缓发展–急剧减小"的趋势,轴向静应力与单轴抗压强度之比?s/?c=30%和?s/?c=55%是其2个应力分界点。相同轴压下,应力波幅值随传播距离及传播时间都具有良好的指数关系;随着轴压的增加,空间和时间响应强度逐渐减小,幅值空间衰减系数和时间衰减系数呈"快速减小–平稳发展–急剧增大"的趋势。随轴压增加,相同测点处幅值随轴压衰减系数??s先减小后增大,离冲击端越近测点处的??s变化越敏感。     

钢管混凝土柱混凝土质量应力波检测法

建筑工程中应用钢管混凝土结构已有近百年的历史 ,目前多用于单层工业厂房、拱桥和超高层建筑框架结构中 ,但对钢管内混凝土的浇筑质量尚无法进行直观检查 ,《钢管混凝土结构设计与施工规程》（ＣＥＣＳ２８∶９０）仅要求用敲击钢管的方法进行检验。为使钢管混凝土的质量检测结论更合理、更科学 ,中国建筑三局在武昌造船厂装焊厂房工程中 ,对钢管混凝土柱混凝土质量的检测、评定 ,除按规范规定进行敲击法检测外 ,还开发应用了应力波法进行检测。湖北省建设厅于２０００年１月８日组织的鉴定认为 ,该检测方法和混凝土顶升浇筑施工技术达到了…     

初始应力对应力波传播及块体运动规律影响研究

 借助理论模型和试验测试结果分析初始应力对岩石弹性波速的影响,运用数值模拟手段对比研究爆炸扰动作用下不同初始应力时的应力波形状,包括质点应力、位移和速度,得到初始应力对应力波传播影响的一般规律。建立构造块体在爆炸扰动下的运动模型,通过对模型的计算和分析,研究不同初始应力下单个块体的相对位移。研究结果表明：(1) 在低初始应力下,岩石中的弹性波速随压力增大而迅速增大,增大的梯度在低应力下较高,在高应力下趋于一常数值;(2) 当初始应力增大时,相同距离处的峰值径向应力和峰值位移会降低,而且衰减较快,波形变窄;(3) 块体间的相对位移与初始应力的大小成反比。     

锚杆对应力波传播影响的有限元分析

为了获得隧道围岩中应力波的传播特性及支护结构锚杆对应力波传播的影响,通过对爆破荷载模式的分析,得到了的爆破荷载计算的改进模式,并计算了朝东岩隧道开挖中的Ⅳ围岩类型下的爆破荷载,并以爆破荷载为荷载输入,对隧道围岩无支护及有支护情况下的应力波传播特性进行了有限元数值模拟,分析结果表明:在近距离的波传播中,计算结果具有很好的规律性;锚杆对应力波的传播衰减作用明显,其关系可用指数函数来拟合;爆破荷载作用下围岩周边各点的速度是各不相同的,且相差比较大,建议在设计支护系统时,可采用不对称的支护系统。     

非线性节理模型对应力波传播影响的数值分析

 为验证离散元软件UDEC模拟P波在含有一组非线性节理岩体中传播的有效性,采用UDEC中内置的非线性节理模型计算2个算例,并与已有的理论结果进行对比,吻合较好。其次,从角度和间距2个方面讨论对称交叉节理对应力波传播规律的影响。结果发现,与平行节理相比,相同角度和间距下交叉节理对应力波的衰减作用更大,夹角越大,透射系数越小,间距对透射系数的影响与平行节理有相似的趋势。最后,对P波在含有交叉节理区域的岩体中的传播规律的影响因素进行参数分析,分析的参数包括节理与应力波传播方向的夹角?,2组节理的夹角?,2组平行节理间距S1,S2以及区域宽度L等。结果表明,?与?对透射系数的影响存在区间性。交叉节理的间距对P波的传播影响与平行节理有类似的规律。此外,随着节理区域宽度的增加,透射系数大幅度减小后,减小速度变缓,采用反比例程式对结果进行拟合,结果较好。     

基于PZT波传播法的混凝土内部钢筋锈蚀监测方法

为有效监测钢筋混凝土结构内部钢筋的锈蚀,提出了基于压电陶瓷(PZT)波传播法的钢筋锈蚀监测方法.首先,基于PZT波传播法对变形钢筋进行了试验研究及数值模拟,找出了应力波在无锈蚀钢筋中的传播衰减规律;然后,设计制作了18个钢筋混凝土试件,在埋入每个试件中的钢筋表面相同位置粘贴PZT激励器/传感器;最后,对试件进行电化学快速锈蚀,并在试件锈蚀过程中,对其进行PZT测试,来追踪锈蚀对应力波传播特性的影响.结果表明:钢筋锈蚀严重影响应力波的传播衰减规律,传感器接收到的信号幅值与钢筋锈蚀率之间呈二次函数的关系.     

钢管初应力对钢管混凝土压弯构件承载力的影响研究

钢管初应力对钢管混凝土力学性能影响一直是众所关注的问题之一。首先进行了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件力学性能影响的试验研究 ,然后对考虑钢管初应力影响时 ,圆形和方形钢管混凝土压弯构件的荷载 变形关系曲线进行了理论分析 ,计算结果得到试验结果的验证。在此基础上 ,分析了初应力系数、构件长细比、截面含钢率 ,荷载偏心率、钢材和混凝土的强度等因素的影响规律 ,最终提出考虑初应力影响时 ,圆形和方形钢管混凝土压弯构件承载力的实用验算方法     

不同装药形式混凝土自由场应力波衰减规律的数值分析

采用LS-DYNA软件,根据试验结果,模拟条形装药接触爆炸下混凝土自由场的应力波衰减规律,得到各种材料模型参数,并给出三种不同装药形式混凝土中应力峰值与加速度峰值随距离变化的衰减规律。根据曲线拟和,得到其应力峰值与加速度峰值的衰减指数。计算结果表明,条形和柱形装药形式对应力波衰减特性影响不大,而球形装药形式影响较大。     

有限长柱形装药爆炸应力波传播分析

为研究有限长柱形装药爆炸应力波的传播问题,首先进行了小装药量在模拟围岩介质自由场中的爆炸试验,所测得的应力时程曲线上先后出现两个应力峰值,依次对应纵波和横波,并且横波的应力峰值受柱形装药长径比变化的影响较大;在试验基础上采用椭球面波形式分析有限长柱形装药爆炸应力波的传播,椭球波阵面传播速度在沿r和φ两个方向衰减,随着波阵面的膨胀,沿φ方向传播速度逐渐趋于零,椭球波阵面逐渐过渡到球形波阵面;利用特征线法推得了椭球面波纵波和横波波速表达式,与爆炸试验中测得的应力时程曲线上出现纵波和横波两个峰值的试验现象相互印证。     

混凝土结构徐变应力分析的全量方法

本文研究了适用于混凝土结构徐变应力分析的一种全量方法.在结构的非线性分析中,当结构加载过程为简单形式时,全量方法较增量方法能控制更高的精度.在本文中,以应力冲量的形式推导了混凝土徐变应变增量的递推公式,并且以此公式构造了混凝土徐变应力分析的初应变全量有限元格式.在混凝土徐变应力非线性全过程仿真分析中,初应变全量有限元格式较增量格式更为方便和实用.     

确定混凝土构件钢筋实际应力新方法的试验研究

中国建筑科学研究院的潘立研究员提出了确定混凝土结构钢筋实际应力的新方法:在构件纵筋的外露面上钻小孔,迫使其被削弱截面产生应变增量Δεs并测定该值。同位数次扩孔后,可得数组[Δεs,i]。在弹性范围内,先解出确定钢筋实际应力σs与[Δεs,i]之间关系的函数组f(Δεs,i),可解出相近σs值。本文针对该新方法进行了有限元分析,并在此基础上进行了18种不同钢筋直径和不同孔径的带孔短钢筋拉伸试验,试验结果与相应有限元计算结果一致,验证了钻/扩孔确定钢筋实际应力的新方法,并提出了若干工程适用建议。     

花岗岩中化爆的自由场应力波传播规律分析

总结分析了在花岗岩中进行的l～150kg TNT系列化爆试验的应方波测试数据，按岩性区分，给出了相应的自由场应力波衰减规律，其地运动参数的规律较强。与核爆结果对比表明，化爆试验的应力波衰减较快，其原因在于小药量化爆的应力波传播对岩体状况较敏感。基于化爆试验测试结果和现场岩性及工程施工状况，分析了应力测值偏低和分散的原因，讨论了现场应力波测试中所需注意和解决的问题，指出用粒子速度测值转换的应力比直接测量的应力更能反映现场岩体中的应力状况。     

岩石锚杆风机基础的混凝土应力监测及数值分析

为了探究风力发电机新型岩石锚杆基础的受力特性,结合国电铁岭开发区风电场新建工程,通过在岩石锚杆风机基础上布置健康监测系统并结合自主研发的操作平台,以监测风机基础运行中的受力状态.同时利用ABAQUS有限元分析软件对岩石锚杆风机基础在不同荷载工况下的应力状态进行分析,通过将其与监测结果进行对比,可以有效地获取基础内部的受力状态.该工作为完善结构设计工作提供了重要的依据,对同类结构的设计计算有参考意义.     

沟槽充填介质对就波传播的影响

把天然的沟谷,溪河和岩体中的结构面,软弱夹层以及人为槽作为沟槽裂隙,其中的充值介质当作均匀的连续介质体,利用应力波垂直入射界面的规律,获得应力波在沟槽裂隙中的反射次数与充填介质的波速,入射波频率和波长以及沟槽裂隙宽度的关系。     

钢管初应力对钢管混凝土构件轴压刚度和抗弯刚度的影响

钢管混凝土轴压刚度和抗弯刚度是对钢管混凝土结构进行抗震分析的重要指标。利用数值方法计算了考虑钢管初应力影响时的钢管混凝土轴压构件和纯弯构件荷载 -变形关系曲线 ,分析了初应力系数、截面含钢率、钢材和混凝土的强度等因素的影响规律。最后推导了考虑钢管初应力影响时钢管混凝土构件弹性抗弯刚度简化计算公式     

桥梁结构中预应力混凝土构件的应力计算问题

结合工作实践,归纳了预应力混凝土桥梁结构各阶段施工控制的几种应力计算方法,运用最小二乘法对结构参数进行了估计,并探讨了解决日照温差效应问题的处理方法,从而达到理想的成桥状态。     

混凝土应力状态对碳化深度的影响

为考虑混凝土应力状态对碳化深度的影响,在混凝土碳化深度模型中增加了应力影响系数。利用已有文献的试验数据,进一步研究了应力影响系数随混凝土应力比变化的规律,并分别建立了应力影响系数随混凝土拉、压应力比变化的计算式。将建立的应力影响系数计算式与既有的3组典型计算式进行了对比,结果表明,建立的应力影响系数计算式较合理,具有较高的预测精度。对规范中的应力影响系数计算式进行了评价,结果表明,在混凝土拉应力状态下,应力影响系数取值偏于不安全;相反,在混凝土压应力状态下,取值偏于保守,因此可将文中所提计算式作为规范中应力影响系数的修正式。     

大体积混凝土温度对徐变影响及应力研究现状

分析了温度对混凝土徐变的影响机理,对目前我国大体积混凝土温度徐变应力场的研究现状进行了论述,指出徐变应力是温度应力的重要组成部分,温度应力和温度控制对防止混凝土开裂具有重要的意义。     

浅谈预应力混凝土的温度应力对构件的影响

1前言预应力混凝土结构中的大部分裂缝并非由荷载应力所引起,而是由温度等其他因素引起的局部应力和约束应力所致。由于混凝土结构的热传导性能差,其周围环境气温将使表面温度迅速上升(降低),但结构内部温度仍处于原来状态,在混凝土结构中形成较大的温度梯度,在混凝土结构中由于这些温度变化产生的应力,有时甚至比荷载产生的应力还要大,所以我们在结构的设计和施工中应该充分重视和考虑温度应力。某高速公路互通式立交桥设计主线桥18×20m～22m先张法预制预应力空心板+2×35mT型梁,六条匝道桥合计56孔18m～22m预应力空心板。由于空心板数量…     

粗粒花岗闪长岩中应力波的传播衰减规律

 利用轻气炮平板碰撞试验, 对新加坡Bukit Timah 花岗岩试样进行冲击压缩试验研究, 根据实验数据研究了应力波的传播, 用四次多项式表示了应力波峰值随传播距离的衰减规律, 讨论了应力波峰值的衰减率η和不同应力范围的衰减指数α。