光测力学与水工建筑物

一、光测力学的发展历程光测力学是应用光学原理来研究结构应力的一门学科。1852年麦克斯威尔根据1816年布鲁斯特发现的人工双折射效应,在实验验证的基础上总结出了应力一光定律,直接建立了光干涉现象与应力状态的对应关系。光测弹性力学从此开始了它的发展、应用和开拓新领域的漫长历程。经过半个多世纪的探索,特别是自从激光器问世以来全息照相技术的迅速发展及其与光弹性法的结合运用,逐渐形成了一门具有自身特色的独立新学科一光测力学。光测应力分析方法可分为光弹性法、全息干涉与散斑干涉法、密栅云纹法以及它们之间相互渗透所派生出的分析方法。光弹性法的基本原理是:当用具有双折射效应的透明塑料制成的模型,在荷载作用下置于自光光源的圆偏振光场中,模型中将呈现出一族彩色的干涉条纹图象。一     

三维光弹性内部应力分析的研究

三维光弹性内部应力分析方法有多种,目前广泛采用的经典方法为切力差法.1980年Boris M.Barishpolsky提出实验与数值解联合求解的方法,国内也曾有人提出建立新的补充方程,以及用全息光弹性方法来建立补充方程.本文在前人研究的基础上,提出了一组方程做为补充方程,其目的是充分发挥光弹性实验和数值计算方法中各自的长处,将两者结合起来,进行三维应力问题求解.     

钢结构中螺栓紧固应力的超声测定

声弹性力学是一种新兴的实验力学，与光弹性力学相比具有相当大的优越性，介绍采用了回波重合法测定高强螺栓的轴向应力、取得满意的结果。     

《软基上拱围堰的光弹性研究》成果简介

《软基上拱围堰的光弹性研究》成果简介在当前水利水电工程设计中，会遇到在软弱地基条件下修建拱形围堰的问题，因而提出了软基上拱围堰实验应力分析这一课题。近年来，我院科研所赵华松、晏振贵等同志结合某拱堰工程实例进行了光弹性试验研究，取得一些成果。内容包括研...     

对于不同弹模组合模型在冻结过程中产生“粘结”应力的实验观测

一、说明在我国近期的水利水电工程建设中,经常遇到具有软弱夹层或地质构造复杂的基础。为了在光弹性模型上模拟各种不均匀基础对上部混凝土建筑物应力的影响,许多光测实验室用不同弹性模量的光弹性材料研制加工成部件,用粘胶胶结成组合模型,供测试使用。由于各种材料的热膨胀系数不相同,组合模型在应力冻结过程中,在胶结的界面上热膨胀变形相互约束,将产生额外的温度约束应力。在约束应力影响范围内。荷载产生的应力光图被干扰,不能得到所需要的     

温度应力的光弹性研究——拱坝引水钢管的温度应力分析

一、前 言 温度荷载常常被作为特殊荷载来考虑.但是,混凝土开裂的主要原因却往往是由于过大的温度应力所造成.因此,温度应力的研究已成为水工结构应力与稳定分析的重要课题之一. 水工混凝土结构中温度应力的计算十分复杂.因此,常借助于实验手段来确定结构的温度应力分布. 在高温电阻应变片法、云纹法或热光弹性法等各种实验方法中,热光弹性法具有较     

弹性常数对腹拱坝电算值和光弹试验值的影响

一简述光弹冻结应力试验中树脂的泊桑比 v 为0.48,而金属的 v 值约为0.25～0.3,混凝土的v 值(一般常用)0.167,因此光弹模型(尤其三维试验)的应力换算结果是否和金属结构,尤其是否和混凝土结构的真实弹性应力相近,一直都是争议的问题。为了了解光弹冻结应力试验对研究水利工程(混凝土坝)的适应性,为了某些水利工程(腹拱坝)控制点取值的需要,本文结合混凝土坝及其边界条件的取值问题,讨论混凝土的泊桑比值及弹性常数(E.v)在不同边界条件下对坝体应力值的影响。     

黄河槐扒泵站厂房三维光弹性分析

黄河提水工程一级泵站－三门峡槐扒泵站的厂房结构和受力情况均很复杂。采用三维光弹性实验方法，分析了该厂房在多种复杂荷载条件下的应力状态，以论证该结构设计方案的可行性，并为结构优化设计提供可靠的依据。试验结果表明：该结构设计方案是可行的。在该项试验研究中，采用了一些新的模拟技术。实践表明：新模拟技术的效果是令人满意的。这些新技术的开发为类似复杂结构的光弹性试验提供了新的手段。     

三向光弹模型切片斜射时的全场观测

引言自从冻结应力法在偏光弹性试验模型中普遍采用后,应用偏光弹性试验方法,求解空间结构的三向应力状态也随之发展。模型冻结应力后,其切片,包括所求点的切片,在光弹仪上进行二次正射一次斜射、或二次斜射一次正射,再配合引进其它的已知计算条件,就能解出三向结构模型中任一点的六个独立的三向应力分量σ_x、σ_Y、σ_Z、τ_(XY)、τ_(YZ)、τ_(ZX)。由于斜射光法求解三向应力分量时与其它方法相比较,有其一定的优点。因此已发展成为三向偏光弹性试验中普遍采用的实验方法。     

新书介绍

《水工建筑物光测应力分析》是一本以光测技术为手段,研究结构物变形、应力及应变的专门著作。该书共分5篇,计15章,全书约有50万字,近500幅插图。在第一篇中简要地论述了应力分析的基础知识,相似理论和模型设计,及光测力学的基本原理。第二篇详细阐明了光弹性材料性能和模型制作工艺,变形与应力的主要量测装置,面力和体积力等各种不同     

黄河槐扒泵站厂房三维光弹性分析

黄河提水工程一级泵站——三门峡槐扒泵站的厂房结构和受力情况均很复杂。采用三维光弹性实验方法，分析了该厂房在多种复杂荷载条件下的应力状态，以论证该结构设计方案的可行性，并为结构优化设计提供可靠的依据。试验结果表明：该结构设计方案是可行的。在该项试验研究中，采用了一些新的模拟技术。实践表明：新模拟技术的效果是令人满意的。这些新技术的开发为类似复杂结构的光弹性试验提供了新的手段     

不同模量弹性介质交界面逐点应力张量的光弹性解答

本文对不同模量弹性介质三维组合光弹性模型交界面逐点的应力状态求解进行了探索;利用交界面位移连续条件,应力—应变关系,应力—光学定律和斜射法导出了交界面逐点应力张量的实验解答。     

三峡枢纽溢流坝段、坝体应力三维光弹性实验研究

本文应用三维光弹性实验方法,研究了三峡溢流坝在自重、水压力、泥沙压力等荷载作用下的结构应力状况,着重研究了新老混凝土的接缝对溢流坝坝体应力的影响。     

坝下涵管三维光测试验分析

利用环氧树脂模型进行光弹性冻结试验,模拟受填土压力作用时的土坝坝下圆型涵管的受力状态。通过对冻结模型的切片应力计算,求出了涵管在静土压力下的三维应力分布。     

相移法分析光弹性等倾条纹图

 　介绍了一种新的计算辅助应力分析方法， 即应用相移技术分析光弹性等倾条纹图。除进行理论推导外， 还用有理论解的典型试件进行了验证。通过计算机图象处理证实该方法是可行的， 它的采用将会进一步改善等倾条纹图的分析效果。     

柘溪大头坝头部裂缝的三维光弹性研究

柘溪水电站建于1958年,坝高104米,系钻石形的单支墩大头坝.近年来,一、二号坝段的大坝头部相继产生了裂缝,引起了各方面的注意.大坝的稳定性取决于裂缝是否继续扩展和采用何种安全加固的工程措施.为此,进行了三维光弹性研究. 本文介绍了用光弹性法确定应力强度因子的基本原理和测试技术,并提出了一种光弹性条纹图确定混合型应力强度因子K_1和K_(11)的普遍分析法——等参数法.同时应用此法研究了柘溪水电站大头坝裂缝区域的张开型和滑移型的应力强度因子. 研究的结果表明,消除缝内水压力是保持裂缝稳定性的有效途径.值得注意的是,虽然采用混凝土三角塞的临时措施,但仍不足于防止裂缝的进一步扩展.     

冻结式双轴光弹应变计的研制与应用

一、引言光弹应变计(以下简称应变计)是量测结构物和岩体表面点应力或应变的一种测量元件。它基于光测弹性力学的基本原理,利用光学灵敏材料制成一定几何形状等厚的标准薄     

具有软弱构造面地基三向光弹性模型制作与试验中的一些问题

本文介绍具有软弱构造面地基三向光弹性模型的制作,分量级荷载的加荷方式以及模型浇筑和应力冻结中可避免出现的一些问题。     

冻结式双向光弹应变计分析计算的一个方法

引言冻结式双向光弹应变计(以下简称应变计)是量测结构物表面点应变的一种量测元件。它基于光测弹性力学的基本原理。利用光学灵敏材料受力后的双折射现象,分析计算被测点的应力或应变。     

混凝土拱坝线性开裂随机分析与非线性强度分析

将拱坝坝体与地基当作一个藉连的体系，建立三维线弹性与非线弹性力学模型，引入随机变量，对该模型进行随机分析。结合某双曲混凝土拱坝的算例，给出了拱坝开裂单元的位置和开裂顺序，指出单元进一步开裂的可能性很小，坝踵处4单元开裂后，将使坝体应力状态得到改善，故在坝踵部位设置底缝等工程措施十分必要。算例还表明，在对拱坝进行应力分析时，可用线弹性开裂分析的应力结果代替非线弹性的分析。