轴对称条件下混凝土板的冲切强度

本文采用Hsich-Ting-Chen强度准则,对轴对称条件下混凝土板冲切强度进行了分析,推导出破坏时的冲切面上正应力和剪应力表达式;采用刚塑性模型,给出了轴对称破坏机构,再利用虚功原理求得破坏荷载的上限。计算公式形式简单,计算结果与已有结果相比符合较好。     

用统一强度理论求解轴对称混凝土板的冲切强度

本文采用统一强度理论作为混凝土的破坏准则，求解了轴对称混凝土板的冲切破坏强度，利用上限定理求出了一组破坏荷载，得出了强度理论参数 对冲切强度的影响曲线。所得的解可以考虑材料的中间主应力效应对冲切破坏强度的影响, 可以灵活地应用于工程上的各种不同材料, 公式形式简单便于应用, 且与已有结果及试验资料符合较好。     

强度准则的斜椭圆模型

根据强度准则在π平面上满足三轴对称性、外凸性以及连续光滑性的要求，提出了一个新的强度准则模型──斜椭圆模型。由此推广所得的广义ｎ次斜椭圆模型，在强度准则的上、下限范围之间能连续过渡，可作为各种材料强度准则的统一模型。     

弹丸冲击贯穿有限厚混凝土材料靶板的背面成坑效应

弹丸冲击贯穿有限厚混凝土靶板后,靶板背面有大块的混凝土剥落,形成近似的锥形坑。为了研究背面弹坑半锥角θ这一作为混凝土靶板贯穿后破坏范围问题研究中的重要参量,将贯穿问题等效为轴对称条件下的冲切破坏问题。采用双剪应力三参数强度准则及刚塑性模型,得到了极限应力圆的包络线方程,给出了轴对称破坏机构,进而求得θ值的表达式。理论计算结果与数值模拟结果、实验数据三者之间吻合度较好。研究表明,θ值由混凝土材料抗压强度与抗拉强度比值决定。基于上述研究,提出在混凝土中掺加钢纤维以提高有限厚靶板抗贯穿能力的实际方法,并进行了弹道实验。实验结果表明,贯穿破坏后靶板碎片的数量及θ大幅降低,显示了高含量异型钢纤维混凝土在抗贯穿方面的适用性。     

钢纤维砂浆空心砖砌体抗剪性能试验研究

通过分别采用钢纤维砂浆和普通砂浆的两种ｋＰ１空心砖砌体试件沿通缝抗剪强度试验结果的对比，发现采用钢纤维砂浆的空心砖砌体通缝抗剪强度明显高于普通砂浆空心砖砌体，且前者的抗剪破坏具有一定的延性，因此，采用钢纤维砂浆的空心砖砌体的抗震性能将优于普通空心砖砌体。     

岩石在动载作用下破坏模式与强度特性研究

岩石在高应变率下的破坏类型及动态强度理论是工程爆破中的一个重要的基本问题。以往研究岩石的破坏类型只停留在静载作用下,而其强度理论也多采用静态强度理论。作者利用ＳＨＰＢ装置对常见的四种岩石进行了大量冲击试验。结果表明,岩石在冲击载荷作用了下破坏分为四种类型：压剪破坏,拉应力破坏,拉应变破坏和卸载破坏,而且其破坏强度随冲击速度的提高而提高。最后对强度理论作了讨论。     

复合材料纤维内含圆盘状裂纹的应力强度因子

复合材料的纤维内含裂纹是造成纤维断裂的一个重要因素。本文采用轴对称多介质问题的边界元方法来分析纤维内含圆盘状裂纹的应力强度因子,以及基体和纤维的模量比、体积比和泊松比等参数对应力强度因子的影响。其分析结果为复合材料纤维断裂形式的破坏机理提供了参考依据。     

层间混杂叠层复合材料的最终拉伸破坏(II)强度的统计分析

采用随机临界核理论, 结合由剪滞模型得出的应力集中分析结果, 对具有层间界面破坏的单向层间混杂叠层复合材料的最终拉伸破坏提出了一种细观统计理论; 导出了计及界面剪切强度效应的强度分布函数和破坏准则; 得到了最终拉伸强度与界面剪切强度的关系。结果表明, 混杂复合材料的最终拉伸强度与界面剪切强度及混杂比存在某种优化匹配关系, 而破坏应变则与现有的实验结果较为接近。      

应用桥联模型预测复合材料吸湿老化剩余强度

采用试验与理论相结合的方法, 研究了玻璃纤维/环氧树脂复合材料的吸湿老化剩余强度, 测试了基体的吸湿性能, 对老化前后基体、 纤维及其复合材料的拉伸性能进行了试验研究。根据纤维和基体性能测试数据, 应用桥联模型计算了复合材料的吸湿老化剩余强度, 计算结果与试验结果一致。结果显示: 在小吸湿率条件下, 利用桥联模型能够准确预测复合材料的破坏演化规律及其最大剩余强度。当主承力层破坏由纤维控制时, 由湿老化引起的纤维强度的下降直接导致复合材料最大拉伸强度的下降; 当破坏由基体控制时, 影响复合材料吸湿剩余强度的主要因素是基体硬化及强度的下降。较小吸湿率对纤维与基体的界面粘结强度影响有限, 界面破坏不是层合板破坏的主要因素。      

对“关于混凝土的破坏准则、破坏形态和纯剪强度的讨论”的答复

对“关于混凝土的破坏准则、破坏形态和纯剪强度的讨论”的答复李宏过镇海老师在“关于混凝土的破坏准则、破坏形态和纯剪强度的讨论”一文中所述的内容是他在两年多前对我申请博士学位论文的意见的重复，我当时就给了明确的书面答复．现在他坚持在杂志上公开，我认为是好...     

基于双剪强度理论的混凝土板极限冲切承载力计算方法

将混凝土板的冲切破坏简化为平面应变问题,采用双剪应力三参数强度准则对冲切破坏时的混凝土板剪压区的复合应力进行分析,得到了剪压面上的极限竖向剪应力,利用静力平衡条件求得混凝土板的极限冲切承载力计算公式。与国内外246个试件的试验数据进行比较表明,该公式的计算结果与试验结果吻合良好。计算公式的计算模式概念清晰,可供结构设计时参考。     

混凝土弯冲板的破坏机构与极限强度

根据试验结果,建立了考虑弯曲变形的新的斜锥面冲切破坏机构,基于塑性极限分析理论,采用双剪应力强度准则,推导得到钢筋混凝土板斜锥面抗冲切荷载表达式,并提出冲切板的极限承载力由斜锥面实际抗冲切力和板抗弯能力二个部分组成。对国内外101个冲切试件的计算结果表明,理论值与实测值吻合良好。     

钢纤维高强混凝土冲切板的挠度计算

通过钢纤维高强混凝土简支方板的冲切试验,得到冲切板的板面变形分布图及中心点荷载挠度曲线,认为板在冲切破坏之前发生的变形主要是弯曲变形。该变形反映了板在各个受力阶段的抗弯性能,也在很大程度上直接影响着冲切锥面上的应力分布和板的抗冲切能力。对冲切板在破坏前各受力阶段的挠度进行了计算,计算结果与实测曲线吻合良好。     

钢纤维混凝土方形板的冲切强度统一解

该文基于统一强度理论对钢纤维混凝土方形板的冲切承载力进行了理论分析,推导了冲切破坏强度的计算公式。所得的解考虑了板的抗弯能力、纵向钢筋以及材料的中间主应力效应对冲切破坏强度的影响,可以灵活地应用于各种不同材料。将该文的理论计算值与试验值进行了比较,二者吻合较好。     

聚乙烯醇纤维增强水泥复合材料板的冲切性能

利用MTS试验机对聚乙烯醇纤维(PVA)/水泥复合材料板进行准静态冲切试验,研究了不同PVA纤维掺量对其破坏形态和承载力的影响。结果表明:掺入PVA纤维能够将水泥基板的破坏形态由脆性破坏转为延性破坏。PVA/水泥复合材料板的冲切极限荷载和耗能能力均随PVA纤维掺量增加而增大,其中耗能能力的增大更显著。进一步采用Instron 落锤冲击系统对PVA纤维体积分数为2vol%的PVA/水泥复合材料板进行动力冲切试验,研究冲切速度(2.0~4.2 m/s)对PVA/水泥复合材料板的破坏形态、初裂荷载、极限荷载、初始刚度及耗能性能的影响。结果表明:与准静态试验相比,冲切荷载作用下PVA/水泥复合材料板的极限荷载增大,而耗能减少;此外相对初裂荷载和耗能,极限荷载的冲切速度相关性最显著。基于上述结果,构建了纤维增强水泥复合材料四线型拉伸本构模型,并通过反算模型和塑性铰线方法对纤维增强水泥复合材料板的冲切力学性能进行模拟,并得到材料的本构参数。本研究可以为PVA/水泥复合材料的抗冲切设计提供技术支撑。      

Ultimate punching shear strength analysis of slab–column connections

A simple analytical model is presented to predict the ultimate punching shear strength of slab–column connections. The model is based on the physical behavior of the connections under load, and is therefore applicable to both lightweight and normal weight concrete. The model assumes that punching is a form of combined shearing and splitting, occurring without concrete crushing, but under complex three dimensional stresses. Failure is then assumed to occur when the tensile splitting strength of the concrete is exceeded. The theory is applied to predict the ultimate punching shear strength of 60 slab–column connections reported recently in literature, and designed to fail in shear, involving a large number of variables, such as type of concrete, concrete strength, tension steel ratio, compression reinforcement and loaded area. The results show very good agreement between the predicted and experimental values. The uniqueness of the model is that it incorporates many physical characteristics of the slabs and their failure behavior, and this is reflected by its ability to predict extremely well the results of tests conducted by researchers other than the authors.     

带开孔板剪力键的钢-UHPC组合板受弯性能试验研究及数值模拟

研究了一种采用开孔板(PBL)剪力键的钢-超高性能混凝土(UHPC)组合板,可用作大跨度桥面板或楼板。基于某特大跨度组合梁斜拉桥的桥面板设计,完成了3块钢-UHPC组合板和1块钢-C60组合板的足尺模型试验,探究剪力连接件种类、数量和混凝土材料对组合板受力性能的影响。试验结果表明：在集中荷载作用下,钢-UHPC组合板发生典型的弯曲破坏,而钢-C60组合板发生冲切破坏;钢-UHPC组合板的承载力、刚度和延性均远优于相同厚度的钢-C60组合板;在3块钢-UHPC组合板试件中,含较多开孔板剪力键的试件表现出最佳的受力性能。基于ABAQUS建立钢-UHPC组合板的精细有限元模型,模型的预测结果与试验得到的荷载-位移曲线吻合良好,进一步利用有限元模型开展了参数分析。