预应力混凝土梁体接缝力学性能试验研究

为研究预应力混凝土梁体接缝与整体成型混凝土结构抗拉、抗折力学性能的差异,论文选取整体成型混凝土试件为参照,在相同混凝土配合比的条件下,制备接缝形式为直接湿接缝、凿毛湿接缝、环氧树脂胶结缝的混凝土,通过劈裂抗拉试验和抗折试验,分析不同类型接缝混凝土的力学差异性。结果表明:凿毛湿接缝混凝土试件抗拉性能与抗折性能最好,强度损失最小,分别为32%和42%;直接湿接缝混凝土试件抗拉性能与抗折性能最差,强度损失高达到整体成型混凝土的60%以上;环氧胶结缝混凝土试件抗拉强度介于直接湿接缝与凿毛湿接缝之间,强度损失在50%-55%之间。     

基于振动传递的水泥混凝土路面接缝损伤感知

采用振动传递理论分析了接缝刚度对振动跨缝传递特性的影响机制,并通过40万次缩尺度室内疲劳加载测试,验证了接缝边界损伤对振动传递特性的影响规律,据此建立了基于振动传递率的接缝损伤感知方法。依托6块水泥混凝土路面板接缝的振动传递率实测结果,并与弯沉比检测结果进行对比,检验振动传递率感知接缝损伤的实际效果。结果表明：接缝两侧振动传递率与接缝刚度显著相关（相关系数>0.8）,在不同季节和不同接缝的重复性测试中振动传递率均能够灵敏、准确地感知接缝损伤（刚度损失比识别精度为±0.069）,验证了该接缝损伤感知方法的可靠性。     

进化算法结合神经网络反演刚性路面模量

为解决传统路面结构参数反演分析方法易陷于局部最优解的问题,根据弹性地基上的小桡度薄板理论,建立了刚性路面有限元计算模型,模型中假定接缝只传递剪力,用压缩柔度矩阵方法考虑接缝的约束条件,用有限元模型构造训练集对BP神经网络进行训练,依靠BP网络的记忆和联想功能建立结构层模量与路面弯沉盆之间的映射关系,利用进化算法(GA)在搜索空间内找出使弯沉盆误差最小的一组模量组合,实例计算结果表明进化算法结合神经网络方法反演刚性路面模量的最大误差只有2．8％。     

滤袋接缝耐疲劳性评价方法研究

作为滤袋的特殊部分,接缝在实际工作情况下一旦出现透滤或者破损将导致滤袋整体失效,滤袋接缝的耐疲劳性是决定滤袋使用寿命的重要性能指标,但目前行业中尚无涉及接缝耐疲劳性评价测试方法。实验收集了不同材质的滤袋试样,涵盖缝制和热熔两大接缝成型工艺,模拟滤袋工作中受到的含尘气流及脉冲空气的喷吹作用,采用反复冲顶的试验方法,测试分析冲顶前后接缝区域的透气率,验证冲顶法用于评价滤袋接缝耐疲劳性的可行性。结果表明,此方法适用于测定评价不同材质、不同成型工艺滤袋接缝的耐疲劳性。     

三维服装表面接缝等级的客观评价

提出一种三维立体服装表面接缝的客观评价方法，为了在三维空间描述服装接缝外表，在测试时，将样品放在５种不同的支持面上（平面，凸面，沿接缝的斜面，凹面，垂直接缝的斜面）样品的准备用了５种织物，每一种织物做了５个等级的样品，用激光扫描仪测试样品皱褶的幅值，然后用一个带通滤波器滤波，被滤掉的波包括纱线及织物结构引起的高频波，以及支持面外表形成的低频波，经过带通滤波器后，用４个统计参数描述接缝皱褶等级，同时     

不同基体平面压痕应力强度因子

基于经典守恒积分方法对刚性压头冲压平板情况下应力强度因子（ＳＩＦ）进行数值分析,应有有限元软件模拟冲压形成的奇异应力场,并计算应力强度因子。比较了几组具有不同弹性模量和泊松比的应力强度因子,研究其与断裂韧性之间关系得出变化规律。工程中可利用奇异应力场数值分析结果研究材料的破坏行为、测试材料的机械性能。     

基于内聚力本构模型的UHPC湿接缝界面性能

针对大节段预制拼装超高性能混凝土(UHPC)梁湿接缝受力复杂、易开裂等问题,通过轴拉与弯拉试验,研究了不同接缝形式、不同浇筑方式下对UHPC湿接缝界面开裂荷载、峰值荷载、伸长量、接缝单元抗拉强度的影响规律。基于试验数值建立有限元模型,分析了不同湿接缝接触形式下荷载位移曲线和接缝处钢筋应变的拟合情况。湿润的接缝界面相较于干燥的接缝界面,轴拉和弯拉强度都提升了10%;对于配筋接缝界面,钢筋的约束作用及UHPC的收缩极大地削弱接缝界面的粘结性能;采用内聚力本构模型所得到的试验板荷载挠度曲线在弹性段与试验值更为接近,对于接缝处凿毛效果较差的试验板在采用内聚力加摩擦的界面接触形式可以较好地模拟出混凝土与钢筋的变形协调关系。     

作床上用品的新型环保竹丝面料的缝口性能

从研究新型环保竹丝面料的接缝强力入手,运用正交试验设计缝制工艺实验,通过测试在不同缝纫线线密度、机针针号、线迹密度组合下新型环保竹丝面料的接缝强力来研究缝口牢度,并由此得出该竹丝面料适合于床上用品开发的优化缝制工艺。     

相关分析在刚性转子动平衡测试中的应用

从刚性转子动平衡测试信号处理入手 ,介绍了相关分析法应用于刚性转子动平衡测试的原理 ,给出了利用相关分析的转子动平衡测试的全数字化系统设计方法 ,为生产中转子动平衡测试探索了新的方法 .     

建筑用塔式起重机结构静刚性及其相关问题研究

塔式起重机设计时,为保证其正常工作,结构应具有足够的强度、刚性和稳定性。因塔机钢结构自重较大,约占整机自重的70%左右,为使结构自重最轻、节约钢材,这就要求强度、刚性和稳定性有各自合理的控制值。众所周知,强度及稳定性的控制值由材料决定,而刚性的控制值则主要凭经验制定,各国设计规范对起重机的刚性亦没有统一的规定。但在实际结构的设计中,结构的静刚性常常成为控制设计的主要因素,因此,静刚性控制值直接影响整机钢结构的重量,影响整机的设计。     

复合材料层合板斜切型挖补修理试验

为研究拉伸载荷作用下不同挖补角和附加层数对复合材料胶接挖补修理接头刚度、强度、失效模式及关键位置应变变化的影响,开展了复合材料层合板斜切型挖补修理接头拉伸试验.采用一种碳纤维织物增强树脂复合材料作为母板与补片材料,一种改性环氧树脂胶膜作为胶层材料,设计了斜切挖补角分别为1.8°、2.6°、3.5°、4.4°,附加一附加层或二附加层的斜切型挖补修理试验件.拉伸试验结果表明,在1.8°至4.4°挖补角范围内,所研究的接头刚度和强度随挖补角的增大而减小.附加层数的增加能够有效提升接头的刚度及强度.接头的失效可以概括为四种模式,与挖补角及附加层数目相关。接头关键位置点的纵向应变变化能够动态反映接头的失效过程.     

钢管混凝土环板节点设计的关键问题探讨

本文探讨了钢管混凝土柱-钢梁外加强环板节点设计计算中的关键问题,基于ABAQUS软件建立了此类节点的三维有限元模型,进行了其荷载-变形曲线的全过程数值模拟,理论计算与试验结果总体上吻合良好。利用此有限元模型,探讨了环板宽度对节点的极限承载力和初始刚度的影响规律。分析结果表明：随着环板宽度的减小,节点的极限承载力降低,初始刚度减小。合理的环板尺寸的计算公式尚需要在大量的参数分析基础上确定。     

框架轻板体系插笼节点抗震性能试验研究

本文通过七个不同部位足尺寸的轻板框架节点试件,在低周反复荷载作用下的试验,探讨了该节点的强度、刚度、抗裂性、以及插笼主筋的工作性能。并对其作了客观的评价。     

钢管混凝土柱-钢梁外环板节点抗弯承载力计算方法

基于ABAQUS软件建立了钢管混凝土柱-钢梁环板节点的三维有限元数值模型,通过已有试验结果与数值计算结果的对比校验了有限元模型的适用性。基于数值分析结果,分析了此类节点的受力特性,并利用有限元模型进行了参数分析,探讨了环板宽度、柱截面含钢率、钢梁极限弯矩、钢管强度、钢梁材料强度、混凝土强度、柱轴压比、梁柱线刚度比等参数对此类节点抗弯承载力的影响规律。在参数分析的基础上建议了此类节点的抗弯承载力简化计算公式,简化计算结果与有限元计算结果总体上吻合良好。     

箱形节点域不锈钢端板连接梁柱弱轴节点受力性能

为了探究不锈钢弱轴节点的静力性能和抗震性能,设计并加工了4个端板连接不锈钢梁柱弱轴节点试件,包括奥氏体型和双相型两种不锈钢牌号试件各2个,且均设置了箱形节点域进行加强。对节点试件分别开展单调静力和低周反复加载试验,得到了节点的整体受力性能和局部受力特征,包括节点在单调静力和低周反复荷载作用下的失效破坏形态、荷载–位移曲线和螺栓力发展过程,以及节点在低周反复荷载作用下的刚度、强度退化和耗能能力。结果表明：在静力和循环荷载作用下,节点的最终破坏形态为柱子蒙皮板与柱翼缘的对接焊缝均出现断裂,奥氏体型不锈钢节点的初始刚度约为双相型不锈钢节点的90%,塑性承载力约为后者的60%~70%。节点在循环荷载作用下,滞回曲线较为饱满无明显捏拢现象,出现了刚度和强度退化,奥氏体型不锈钢节点的累积耗能约为双相型不锈钢节点的3倍。设置箱形节点域之后,弱轴端板连接节点受力性能对焊缝质量要求更高,焊缝的提前断裂导致不锈钢材的优良延性未能充分发挥。采用有限元软件ABAQUS建立了精细数值模型对试验节点的受力性能进行模拟,并基于试验结果验证了所建立模型的准确性。得到的试验结果和建立的有限元模型可以为后续箱形节点域不锈钢弱轴节点受力性能研究提供参考。     

钢纤维高强混凝土及其在框架节点中的应用分析

介绍了钢纤维高强混凝土的特点以及在框架节点中的应用,制作了1个高强混凝土和1个钢纤维高强混凝土框架中节点试件,研究其在低周反复荷载作用下的变形、强度和刚度退化、延性和耗能能力。结果表明：与普通混凝土节点相比,钢纤维混凝土节点的开裂荷载较高、承载能力和变形能力良好、滞回曲线更为饱满、延性和耗能指标也较高,有利于结构抗震,对于解决节点区箍筋过密有显著作用,指出了钢纤维高强混凝土具有广阔的应用前景。     

钢框架柱带悬臂梁段拼接节点的弹塑性分析

通过有限元模拟研究了钢框架柱带悬臂梁段拼接节点在弹性极限状态和塑性状态下的应力分布规律，将其受力性能和变形能力与普通无拼接节点进行对比，分析2种不同连接节点的变形性能和不同连接刚度对节点承载性能的影响．结果表明：虽然带悬臂梁段拼接节点的梁翼缘、腹板均有所削弱，但其初始刚度和极限承载力受影响较小，且弹性刚度高于无拼接的焊接节点；而在塑性极限状态下，带悬臂梁段拼接节点的高强螺栓拼接会出现滑移，其转动能力要高于无拼接节点，可见利用拼接滑移耗散地震能量输入是可行的．     

钢结构半刚性节点的数值模拟与试验分析

高强螺栓端板连接节点，以其施工方便、抗震性能好，而在多高层钢框架结构中得到推广使用．因该类节点为半刚性，受力性能复杂，而目前国内规范对此类节点的设计方法缺乏具体的规定，从而限制了其广泛应用．本通过数值模拟和试验方法，研究了两类螺栓端板连接节点的承载性能和刚度特征，得到了节点的弯矩一转角曲线，数值模拟与试验结果吻合较好，从而为这种节点的设计与应用提供参考．     

Experimental Studies on Seismic Behavior of Exterior SRUHSC Joints

钢骨超高强混凝土边节点抗震性能试验研究

刘 伟,贾金青

（大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁 大连,116024）

创新点说明：

1)研究了轴压比对钢骨超高强混凝土边节点破坏形态的重要影响,随着轴压比提高,破坏形态由梁塑性铰延性破坏变为节点核心区剪切破坏,当轴压比超过试验轴压比0.38,破坏形态转变为小偏心受压破坏。

2)研究了不同轴压比下钢骨超高强混凝土边节点抗震性能,包括承载力、延性、剪切变形、应力应变,在此基础上,提出了钢骨超高强混凝土边节点的轴压比限值。

3)提出了钢骨超高强混凝土边节点轴压比限值下的最小配箍率。

研究目的：

主要解决钢骨超高强混凝土边节点抗震设计问题,提出这种新型结构体系的轴压比限值及最小配箍率。

研究方法：

开展了钢骨超高强混凝土边节点的低周往复试验研究,使用IMC数据采集系统采集数据,节点核心区采用LVDT测量剪切变形,并进行理论分析。

结果：

1)随着轴压比提高,破坏形态由梁塑性铰延性破坏变为节点核心区剪切破坏,当轴压比超过试验轴压比0.38,破坏形态转变为小偏心受压破坏。

2)当轴压比提高80%时,构件的延性系数下降57%。

3)当试验轴压比小于0.38时,提高轴压比能提高构件的初始刚度,而当试验轴压比超过0.38时,提高轴压比导致初始刚度下降,且刚度急速退化。

4)当试验轴压比小于0.38时,提高轴压比能提高构件的承载力,而当试验轴压比超过0.38时,提高轴压比承载力反而降低。

5)提出钢骨超高强混凝土边节点的轴压比限值0.38（设计轴压比0.65）,及对应的最小配箍率。

结论：

1)研究了轴压比对钢骨超高强混凝土边节点破坏形态的重要影响,随着轴压比提高,破坏形态由梁塑性铰延性破坏变为节点核心区剪切破坏,当轴压比超过试验轴压比0.38,破坏形态转变为小偏心受压破坏。

2)研究了不同轴压比下钢骨超高强混凝土边节点抗震性能,包括承载力、延性、剪切变形、应力应变,在此基础上,提出了钢骨超高强混凝土边节点的轴压比限值。

3)提出钢骨超高强混凝土边节点的轴压比限值0.38（设计轴压比0.65）,及对应的最小配箍率。

关键词：边节点,钢骨超高强混凝土结构,钢骨,轴压比

     

配筋钢纤维混凝土宽扁梁柱节点抗震性能的试验研究

根据宽扁梁柱节点在低周反复荷载作用下的试验,分析了宽扁梁柱节点和破坏过程和破坏类型,研究了在宽扁梁柱节点内掺入钢纤维后,其强度,刚度,延性和耗能能力的提高及钢筋应变的降低;提出了钢纤维混凝土扁梁柱节点极限抗剪承载力的建议设计公式和截面限制条件,其计算结果与试验结果吻合较好。