冻融—碳化交替作用下混凝土耐久性试验分析

采用单面冻融法与碳化试验方法,对不同成型方式(透水模板成型和普通钢模成型)混凝土试样分别进行冻融—碳化交替作用和单因素作用的对比研究。结果表明,冻融—碳化耦合作用下混凝土的碳化能有效抑制冻融损伤,且其抑制作用随水胶比增大而增强;透水模板增强混凝土表面成型质量,其冻融损伤和碳化深度显著降低,碳化对冻融损伤抑制作用较普通钢模成型试样小。     

电厂冷却塔混凝土结构耐久性分析

为分析某厂电冷却塔混凝土结构的耐久性,采用无人机结合人工勘查对某电厂冷却塔塔身混凝土结构进行损伤情况图像采集,依据相关文献、规范、收集到的数据分析冷却塔混凝土结构耐久性。分析结果表明,冷却塔局部标高范围保护层过薄是导致冷却塔塔筒外表面过早出现保护层锈胀脱落、钢筋锈蚀现象的主要原因,推断本工程冷却塔的实际剩余耐久性年限约为15年。     

竖向荷载作用下墙梁的弹塑性分析

通过分析总结近年来国内外对砖砌体的本构关系和破坏准则的理论研究成果,找出了较合理、适用的本构关系和破坏准则的组合,能较好地描述墙梁受力破坏的力学特性。并基于塑性理论,编制了“墙梁结构弹塑性有限元法计算程序”,对一些算例进行了验算,得到较好的结果。采用对比分析和图表显示的方法,得出在竖向荷载作用下,随着弹塑性的发展,墙体竖向压应力的变化规律。     

单桩静荷载曲线MMF模型拟合及承载力预测

基于桩静荷载Q-s曲线特点,引入MMF生长曲线模型拟合Q-s曲线预测极限承载力,采用Origin软件求解,并对3根试桩的实测数据静荷载Q-s曲线进行了拟合和承载力预测.结果表明,利用Origin软件得到的拟合方程式能预测桩的极限承载力,且MMF模型的Q-s曲线拟合精度高、拟合效果明显优于双曲线模型.     

基于细观尺度的混凝土耐久性数值分析

为了从细观尺度对混凝土结构耐久性问题进行数值模拟研究,阐述了混凝土内物质传输机理,建立不同传输过程的数值方程。通过对数值方程的求解,得到混凝土内物质传输过程的扩散系数及有害物质浓度,与相关试验结果对比分析表明,理论求解与试验结果吻合度较高。采用Galerkin有限元法、中心显式差分格式、迎风差分格式、Crank-Nicolson格式对数值方程进行求解,得到数值解的稳定性不同。采用Pe数判别法,且保证Pe数小于1,验证数值方程解的稳定性,其中,Crank-Nicolson格式求解的稳定性最好,表现为无条件稳定,其余3种方法求解的稳定性相同。     

循环荷载作用下冻融劣化混凝土能量耗散规律及破坏形态分析

为研究冻融劣化混凝土在循环荷载作用下的能量耗散规律及其破坏形态,对强度等级为C30的混凝土立方体(300mm×300mm×300mm)试件进行压缩试验。结果表明,当冻融循环次数不超过10次时,混凝土应力—应变曲线的外包络线呈两段式。当冻融循环次数超过10次时,包络曲线的应力与应变呈现出非线性增长,且这种非线性增长关系随冻融循环次数的增加而趋于明显;当冻融循环次数由10次逐渐增加至35次时,冻融劣化混凝土的破坏形态由剪压破坏逐渐向轴压破坏转变;冻融劣化混凝土试件在循环加卸载过程中耗散能、弹性应变能、塑性应变能的释放规律一致,都经历了前期能量释放缓慢,中期能量释放迅速,后期能量释放趋于平缓的变化阶段。研究成果可为严寒地区的混凝土构件设计及工程实践提供指导。     

基于模糊层次分析法的混凝土结构耐久性等级评估模型及应用

为客观地评价影响混凝土结构耐久性的多要素间的耦合作用和影响程度,相对准确地评估水工建筑物的服役状态和耐久性等级,以甘肃省景泰川电力提灌灌区二期工程总干渠#5渡槽混凝土结构耐久性评估为例,将影响结构耐久性的要素分解为环境、材料、人为3个子系统,通过构建影响各子系统的多级指标体系,运用模糊层次分析法(FAHP)建立多层次多指标的混凝土建筑物耐久性综合评估模型;定义了水工建筑物服役的Ⅰ～Ⅴ级共5个耐久性状态,基于模糊数学理论将指标定量化,通过可拓区间判断矩阵计算各层指标权重,结合模糊综合评价法进行逐级评估,从而实现了以综合评估值来定量描述混凝土建筑物的耐久性水平。评估结果表明,其综合评估值为65.76,根据等级划分确定耐久性等级为Ⅱ级,准确反映了渡槽的实际服役状态。可见该模型可较好地表征水工混凝土结构耐久性等级,具有一定的实际应用价值。     

全跨无粘结混凝土梁抗力性能仿真分析

为进一步研究全跨无粘结混凝土梁的抗力性能,基于ABAQUS有限元软件,对全跨无粘结梁与完好梁的承载力及变形性能进行了仿真对比分析。结果表明,当全跨无粘结梁与完好梁的配筋方式及材料力学性能一致,受拉纵筋锚固良好且可进入屈服阶段时,全跨无粘结梁的极限承载力略高于完好梁,但钢筋有无粘结对混凝土梁的开裂荷载影响不大;混凝土开裂前全跨无粘结梁与完好梁抗弯刚度基本一致,但混凝土开裂后全跨无粘结梁的抗弯刚度明显小于完好梁,且其总变形量较完好梁大。     

内压和局部外荷载共同作用下管接头附近锅筒断面上的强度分析方法

随着锅炉容量的扩大、参数的提高，锅炉系统中用来与各元件相连接的管道将变得越来越大，形式越来越复杂，管道的温度也将会越来越高。由管道受热产生的热膨胀位移，使得系统中的有些受压元件，如汽包、集箱等不仅承受内压作用，而且还承受着局部外荷载作用。热膨胀位移引起的外荷载，包括推力、弯矩和剪力可通过专门的管道柔性分析求得，还可通过在管系中设置各种柔性元件，如弯管、弹性支吊、套管和柔性绅缩节等使其减少到某一小值，但这样做毕竟是费用昂贵且费时的事。另外，除了热膨胀位移外，其他因素也会在受压部件上引起局部外荷载，如角管锅炉和某些余热锅炉(HRSG)中直接用上升管和下降管支撑的锅筒支撑部位受到的局部径向集中外荷载等，这类局部外荷载是由锅筒本身自重引起的，反过来又作为支撑反力通过上升管或下降管的管接头作用到锅筒上。     

车辆荷载作用下堆石坝动力响应分析

针对某堆石坝坝顶通车对大坝造成的影响问题,对加固后的大坝进行坝体通车荷载作用下的动力响应分析,研究了坝体在最危险水位组合下,不同车重、不同车速的多车辆荷载作用下的动拉应力、动压应力、动剪应力以及动荷载引起的永久变形的分布及变化规律,并根据动应力计算结果,建立了车重、车速与动力响应之间的关系。结果表明,随着车重的增加,灌浆区动主拉应力呈线性增长趋势,且随着车速的增加,灌浆区动主拉应力也呈线性增长趋势。结合灌浆条件的抗拉强度,根据拟合关系,反算得出允许通车的最大车重和最大车速为4.13 t和24.44 km/h,考虑安全裕度,建议坝顶通车限制车重和限制车速为3.44 t、20 km/h。     

Structural Control of Piezoelectric Laminated Beams under Thermal Load

The dynamic analysis and the active vibration control of piezoelectric laminated beams under thermal load are presented. The beam is modeled using two noded finite elements with four mechanical and a variable number of electric potential degrees of freedom at each node. In the thickness direction, the thermal and the electric fields are approximated as piecewise linear across an arbitrary number of sublayers in a layer. Cubic Hermite interpolation is used for the deflection and electric potentials at the sublayers and linear interpolation is used for the axial displacement and the shear rotation. The thermal field is computed using a consistent six-noded thermal finite element with a quadratic interpolation along longitudinal direction and a linear interpolation along thickness direction. The temperature distribution and undamped natural frequencies are obtained for composite and sandwich beam under cantilever and clamped-clamped boundary conditions and compared with 2D-FE Abaqus results. The finite element equations derived are converted into modal model to represent them in the state space form. This model is then reduced using Hankel norm for designing the LQG controller. Optimal control technique is used to control the vibration of the beam. The designed LQG controller controls the tip deflection of composite and sandwich cantilever beams and midpoint deflection of clamped-clamped beams.     

钢筋混凝土盖板现场静载试验研究

针对静载试验是检测钢筋混凝土结构设计合理和施工质量的重要手段及检验其挠度和抗裂性能的常规方法,对新修钢筋混凝土盖板做了现场与静载试验.试验结果表明,试验板在试验荷载下处于良好的弹性工作状况,设计基本合理,材料设计强度与试验板实际刚度均满足设计要求且有一定安全储备,为预制钢筋混凝土板的后期使用提供了依据,可供类似工程借鉴.     

预应力混凝土梁非线性有限元分析

无粘结预应力混凝土的计算并不象有粘结预应力混凝土那样,由外荷载引起预应力筋的应变不能根据相应截面的混凝土的应变求得,其应力的计算比较复杂。本文以有限元理论为基础,提出无粘结预应力混凝土梁的全过程分析模型,并研究编制了计算程序,分析了无粘结预应力混凝土的整个受力过程、变形发展、混凝土及无粘结筋的应力分布状态等。实例计算结果表明,该模型具有较好的精度,可用于工程结构的实际模拟分析。     

预应力混凝土梁非线性有限元分析

无粘结预应力混凝土的计算并不象有粘结预应力混凝土那样,由外荷载引起预应力筋的应变不能根据相应截面的混凝土的应变求得,其应力的计算比较复杂。以有限元理论为基础,提出无粘结预应力混凝土梁的全过程分析模型,并研究编制了计算程序,分析了无粘结预应力混凝土的整个受力过程、变形发展、混凝土及无粘结筋的应力分布状态等。实例计算结果表明,该模型具有较好的精度,可用于工程结构的实际模拟分析。     

凝结水节流变负荷能力静态建模与分析

基于汽水分布方程,计算得到凝结水节流后机组各级抽汽质量流量的变化,并在此基础上建立了凝结水质量流量对汽轮机输出功率影响特性的2个边界模型,确定了凝结水节流方案的可达负荷;在分析除氧器内蓄水温度变化的基础上,确定了当前蓄水量下凝结水节流的可持续时间,并以某600 MW机组为例进行验证.结果表明:凝结水节流方案可使机组的变负荷速率提升一倍以上,且机组负荷越高,凝结水节流在相同的节流倍率条件下具备的可调能力越强.     

在温度和机械载荷作用下活塞应力与变形的三维有限元分析

根据有限元法解得的温度场，。利用微机对ω型燃烧室的柴油机活塞进行温度载荷和机械和作用下应力和变形的三维有限元分析。单元网格划分中采用了３１８６个节点、２２１０个８节点六面体等参元，将计算输出的各单元形心的六个应力分量换算为三个主应力分量，再选择合适的插值求得各节点的主应力分布。     

水轮发电机组支承结构静动力分析

用三维有限单元方法,对国外某水电站地下厂房的环梁三立柱式异型机墩及风罩、厂房墙本、楼板梁系统所组成的整体结构进行了动静力分析;对厂房内各种振源频率与支承结构固有频率间的耦合共振情况进行了校核,结果表明,该异型机组支承结构的动静力设计是实际可行的。