纤维加筋土计算的新方法

把筋材的作用等效成附加应力（等效附加应力）作用在上骨架上，从而可以把加筋土当成素土来计算。这种新的计算方法思路明晰，参数推求简单，并可利用现有的土的本构模型，不需要针对加筋土引进新的模型。笔者在以往工作的基础上，通过试验，把附加应力的计算与加筋方向上的应变直接建立关系，给出了求取参数的办法，从而使进一步的有限元计算比较容易实现。     

承弯钢砼结构细观界面应变实验研究

本文采用云纹干涉法及其载波技术，对圆筋和人字纹筋两种钢砼结构试件承受弯曲载荷的不同材料界面应变进行实验分析，测取和确定了钢筋与混凝土的界面应变分布，结果表明：钢砼结构，由于配料成分性能的差异，其内部的应力应变状态极为复杂，沙石骨料水泥材料，及其与钢筋之间，不仅存在的挤压的正应变，而且存在较大的剪应变，钢筋与混凝土的界面区域，存在明显的挤压带和剪切带，这对于从细观上分析钢砼结构的应力，应变状态，认识     

考虑滑移的体外预应力筋的分析理论

体外预应力筋在结构加固以及钢混组合结构中应用广泛,但是针对该类结构受力特性的分析方法并不完善,主要原因是在外荷载作用下,预应力筋与结构会产生相对滑移,传统分析方法中截面上应变协调的假设无法继续采用。体外预应力筋由于结构变形导致的应力增量是体外预应力筋分析理论中的一项重要内容,目前已有的应力增量计算方法,大多只适用于特定结构形式,或者没有考虑预应力筋在转向块处的滑移,局限性大。该文充分考虑体外预应力筋在转向块处的滑移,通过分析预应力筋的变形与结构整体变形的几何关系并进行线性化,导出了通用的体外预应力筋应力增量的计算公式,得到了其刚度矩阵的显式表达式,并构造了适用于考虑滑移的体外预应力筋的有限单元,在此基础上还提出了体外预应力筋应力增量的简化计算方法。最后通过数值算例验证了该文方法,结果表明该方法使用简便,精确度高。     

高强箍筋约束高强混凝土轴心受压本构关系研究

约束混凝土是克服高强混凝土脆性的重要措施,采用高强箍筋约束能够有效的改善受压构件的力学性能。同时,约束混凝土的本构关系是结构非线性分析的基础,本构关系的选取对计算结果的合理性有显著影响。该文基于多组高强箍筋约束高强混凝土轴压试验数据,提出了改进的约束混凝土本构模型,分析了高强箍筋应力的发挥水平,给出了约束混凝土峰值应力、峰值应变和极限应变的计算公式。计算结果表明建议的本构模型与试验曲线符合较好。该模型可用于高强箍筋约束混凝土构件的非线性分析。     

高强箍筋约束高强混凝土轴心受压力学性能试验研究

通过31 根高强螺旋箍筋约束高强混凝土方形截面柱的轴心受压试验,对该类型柱的破坏形态、应力-应变关系曲线等进行了研究,分析了箍筋强度、箍筋间距、箍筋形式及截面尺寸对其性能的影响。结果表明:采用高强箍筋约束是防止高强混凝土应力-应变曲线陡然下降的有效措施;箍筋间距较小、强度较高、形式较复杂的约束混凝土试件,其应力-应变曲线的下降段较为平缓,显示出良好的延性性能;体积配箍率对约束混凝土强度和延性提高程度的影响要明显大于箍筋强度,当ρ_v · f_yv相近时,高配箍率低强度箍筋试件的性能要好于低配箍率高强度箍筋试件;约束混凝土达到峰值强度时,高强箍筋并未屈服,其强度的富裕量可保证约束混凝土试件在达到极限破坏状态之前具有良好的延性性能。在该文试验的基础上,结合国内外试验数据,通过回归分析提出了高强箍筋约束高强混凝土峰值强度和极限应变的计算公式。     

箍筋约束超高性能混凝土短柱轴压承载力试验研究

通过对10组配置菱形、十字形复合箍筋的超高性能混凝土(UHPC)短柱和1组未配置钢筋的UHPC短柱进行轴压承载力试验,研究了其破坏过程和破坏形态,分析了箍筋间距、纤维掺量和箍筋形式对其轴向应变-轴向荷载曲线和应力-应变曲线的影响。结果表明,箍筋形式的闭合环数和纤维掺量对UHPC短柱的变形能力有一定程度的改善作用。箍筋间距和纤维掺量对试件轴压承载力及相应轴向峰值应变有显著的影响,箍筋间距对轴向峰值应变的影响更大。相同箍筋间距的菱形复合箍筋(DC)较十字形复合箍筋(CC)试件的峰值荷载有所提高。随着箍筋间距的减小,各试件归一化应力-应变曲线上升段斜率增大,但其下降段却表现出更大差异。纤维掺量和箍筋类形对UHPC试件的应力-应变归一化曲线影响较小。考虑箍筋约束效应及纤维约束效应,建立了复合箍筋约束UHPC短柱轴心受压承载力计算公式;计算结果与试验结果比较,吻合较好。     

加筋土整体式桥地震反应研究

加筋土整体式桥结合了整体式桥和加筋土的优点,是一种新型的桥梁形式,但目前对加筋土整体式桥的动力响应还很缺乏认识。该文对典型的单跨加筋土整体式桥的地震反应进行数值模拟,分析了地震峰值加速度对桥台弯矩、位移、筋材拉力的影响,并对比了另外3种桥型(整体式桥、加筋土简支梁桥、简支梁桥)在地震作用下桥台弯矩、位移和筋材拉力分布的区别。研究结果表明,地震作用下,简支梁桥台水平位移很大,有发生“落梁”的危险,整体式桥的水平位移更小,且加筋土整体式桥相比其他3种桥型抗震稳定性最高;地震时桥台弯矩和筋材拉力均显著增大;静力时每层筋材的最大拉力一般在筋材端部,而地震时是在筋材内部回填土滑移面附近。     

高强钢筋约束超高性能混凝土柱轴心受压本构模型研究

约束超高性能混凝土(ultra high performance concrete,UHPC)轴压本构模型是进行UHPC柱结构设计和非线性分析的基础。该文对9根箍筋约束UHPC柱的应力-应变关系进行了研究,结果表明:UHPC宜采用高强箍筋约束且适配性良好,与普通箍筋相比高强箍筋可较好的提高约束UHPC强度及变形能力;高体积率、小间距、形式复杂的高强箍筋的约束效果良好;高强箍筋在约束UHPC峰值应力时不一定屈服,取屈服强度计算峰值时高强箍筋的约束应力,会高估其对峰值应力的提高程度。基于Ottosen破坏准则推导了约束UHPC峰值应力计算式,给出了峰值应变、峰值应力时高强箍筋应力取值计算式;建立了约束UHPC轴压本构模型,并与几种典型的约束本构进行了对比,表明所建立的本构与试验曲线吻合度较高。     

预应力木结构挠度变化规律及控制应力分析

在弹性理论的基础上通过微分方程的求解，导出了预应力木结构挠度与力的关系式，给出了结构挠度的近似计算公式，分析了在给定工条件下受力筋的力与外力的关系，为预应力木结构挠度计算，受力筋应力控制及其强度设计提供了理论依据。     

预应力混凝土简支箱梁足尺模型试验及 非线性全过程分析

对一片30 m跨的预应力混凝土小箱梁和一片20 m跨的预应力混凝土空心板进行了足尺模型试验,破坏模式分别为预应力筋拉断和顶板混凝土压碎,按能量的观点计算的延性指标小箱梁和空心板分别为1.99和1.23。基于平截面假定,采用有限条带法编制了非线性计算程序,可对包括卸载过程在内的全过程受力性能进行分析。重点介绍了卸载曲线如何在应力-应变、弯矩-曲率及荷载-位移3个层面进行计算。通过程序,对预应力筋配筋量、预应力筋张拉系数对结构的承载力、变形性能及延性的影响进行了分析。     

考虑位置函数的木材表面嵌筋粘结滑移本构关系

木材表面嵌筋加固是提升木结构构件力学性能的有效加固方法,木材与筋材之间良好的协同工作性能是保证其加固效果的基础,内嵌筋材与木材的粘结滑移本构关系是理论计算与有限元分析的重要依据。该文基于6组18个原木木材表面内嵌钢筋试件的拔出试验结果,首先分析计算试验中量测得到的钢筋应变以及钢筋相对于试件端部的滑移值,得到了局部粘结应力和相对滑移量沿锚固长度的分布曲线,由其分布规律可知局部粘结应力呈双峰状分布,相对滑移量分布与锚固长度相关;进而分析了不同位置处的粘结滑移曲线以及同一滑移值下的粘结应力分布曲线,可知不同应变测点处的粘结滑移曲线分布规律不同;之后采用归一化的方法给出了描述粘结滑移关系的位置函数,并讨论了钢筋直径以及锚固长度对位置函数分布的影响;最后建立了考虑位置函数的木材表面嵌筋粘结滑移本构关系。     

高锰奥氏体钢形变硬化特性的计算机辅助测定

采用计算机辅助采样及数据处理的方法，分析研究了三种高锰奥氏体钢的真实应力应变曲线，分别采用Ｈｏｌｌｏｍｏｎ和Ｌｕｄｗｉｇｓｏｎ公式测定了其应变硬化指数。结果表明，要用Ｈｏｍｍｏｍｏｎ公式测定应变硬化指九为保证数据准确，应按照几何级数选取应变点；室温下，高锰奥氏体多均为变形阶段的真实应力应变曲线满足Ｌｕｄｗｉｇｓｏｎ经验公式。     

基于普通光纤的螺旋缠绕式准分布光纤传感器的研究

针对用传统测试方法难以有效实现大型结构应力状态的分布测试问题,提出采用螺旋缠绕式光纤应变传感器进行测试的新方法。建立了此种光纤传感器的理论模型,对其传感原理进行了理论分析,并进行了实验研究,证明了其可行性。该传感测试方法为大型结构特别是预应力混凝土结构中预应力筋的应力分布测试提供了新的解决思路。     

空心圆端少筋混凝土墩柱延性的分析研究

针对空心圆端截面的形状和特征，提出了在箍筋约束作用下的核心混凝土约束应力的分布和两个主轴方向极限状态控制点位置的确定准则；考虑了约束混凝土的应力－应变关系，通过分条方法对空心圆端截面的延性进行了分析研究。结全实际桥梁墩柱情况，提出了改进少筋空心圆端截面柱延性的措施。     

膨胀土动力性质的研究

本文通过对静、动三轴试验的研究，探讨了重塑土在长期重复荷载下的动的应力－应变关系、动强度特性以及影响它们的主要因素，得到了累积塑性应变和循环次数的函数式以及临界动应力与围压、含水量等的关系，并同英国Ｈｅａｔｈ ＤＬ的结果进行了对比，所得结果可供工程应用参考。     

模块挡土墙在市政工程施工中的应用

模块挡土墙是加筋土挡土墙的一种,加筋土是一种复合体结构,在填料中埋至具有挠性的筋带材料,改良了土的力学特性。加筋土挡土墙与其它挡土墙相比,具有显著的经济、技术效益和无法比拟的外观效果。     

筋板结构对搅拌器封头加强效果的数值模拟

为了有效降低搅拌器封头的交变应力强度幅,对一台搅拌器在不同加强形式下的加强效果进行了数值模拟,研究了加厚管壁、增加筋板数目、增加筋板高度三种加强方式对封头应力分布的影响和对最大应力的减弱作用,提出了最有效的加强筋结构形式。计算结果表明,在三种加强方式中,增加壁厚对降低应力作用不明显,而增加筋板高度能大幅度降低应力,效果最为明显。该结果可以为搅拌器封头加强筋的设计提供参考依据。     

中等应变率下泡沫铝的吸能特性

进行了不同密度、高度和压缩方向下泡沫铝的准静态压缩试验和中等应变率下(＜100 s-1)的冲击试验,研究了具有不同密度的闭孔泡沫铝在准静态压缩和冲击工况下的吸能特性.结果表明,泡沫铝是一种近似的各向同性结构,具有较高的单位质量吸能特性,是一种较好的吸能材料.在准静态和中等应变率冲击条件下,泡沫铝对应变率不敏感,其应力应变关系与应变率关系不大.不同的泡沫铝,其平台应力与密度之间的关系不同,在研究其性能时,必须测量应力-应变关系.泡沫铝的致密区对其吸能特性有很大的影响.     

轨道车辆型材结构搅拌摩擦焊残余状态研究

目的 研究轨道车辆中典型的箱型和V筋结构型材搅拌摩擦焊残余状态。方法 采用顺序热力耦合方法进行了搅拌摩擦焊残余应力及变形的仿真研究。结果 给出了上下壁板焊缝区域的残余应力大小及分布规律,阐述了两种结构的横向和纵向残余变形特征。对V筋结构型材,分析了不同筋板角度对焊接残余状态的影响。结论 残余应力方面,主要表现为纵向残余应力,上下壁板两条焊缝的残余应力峰值相近,高应力分布区域宽度差别较大。残余变形方面,箱型结构呈马鞍形,V筋型材呈下凹形。V筋型材筋板夹角的变化对残余应力没有显著影响。筋板角度增大,纵向残余变形减小而横向残余变形增大。     

泡沫铝动态力学性能的实验研究

本文主要利用分离式霍布金森压杆 (SHPB)对泡沫铝进行了三种应变率 (0 6× 10 3 s、1 0× 10 3 s和 1 9× 10 3 s)动态压缩实验。实验结果表明 :泡沫铝的动态应力 应变曲线也具有泡沫材料的动态应力 应变曲线的“三阶段”特征 ,并且应变率对其影响明显 ,流动应力随着应变率的增加而增加 ,泡沫材料的力学性能更多地表现出泡沫结构特性