关于岩土材料屈服破坏准则的若干问题研究

岩土材料的屈服破坏准则问题是岩士工程中最基础也是最为重要的问题,前人对此已开展了大量的研究工作并取得了丰富的研究成果,但由于岩土材料力学性质的复杂性,目前仍存在一些问题尚存在诸多争议,例如如何反映岩土材料不同于金属的特殊力学性质,如何建立岩土材料的能量屈服准则,如何描述破坏,仍有待进一步研究。本文首先论述了这一问题的提出,明确相关概念,之后分析了屈服破坏准则的概念和条件,进而论述了岩土破坏准则的几个基本问题,以期能够引起更多的人对该问题的关注。     

土工合成材料加筋设计过程和存在问题分析

进入到新世纪以来,随着我国市场经济水平的迅速提升,我国的公路工程、建筑工程等工程项目也得到了迅速的发展。众所周知,在软土地基上进行建筑物的施工过程是比较困难的,建筑物的承载力不足并且十分容易出现建筑物沉降的现象,这就加快了土工合成材料加筋地基的出现,土工合成材料加筋地基可以有效的减少建筑物的沉降并且提高软土地基的承载力,同时还具有施工成本低、施工方法简单并且快捷的特点。在当代的工程项目,土工合成材料加筋地基在路堤、海堤、房屋建筑以及围堰和油罐等等基础地基的加筋的过程中被广泛的应用。本文便对土工合成材料加筋的作用机理、土工合成材料加筋的布置形式以及土工合成材料加筋的设计分析方法三个方面的内容进行了详细的探析,从而详细的分析了土工合成材料加筋的设计过程及关键问题。     

不同土工合成材料与再生混凝土骨料界面动剪切特性研究

针对研究5种不同土工合成材料与再生混凝土骨料(RCA)之间的界面循环剪切及后直剪特性,在不同法向应力与循环剪切幅值条件下进行了一系列单调直剪(MDS)、循环直剪(CDS)、后循环直剪(PCDS)试验,并综合对比分析了后循环直剪与单调直剪试验结果.试验结果表明,在循环直剪作用下,5种筋-土界面呈现出明显的剪切硬化现象,剪...     

土工合成材料行业发展及质量检测现状简述

1 定义与分类土工合成材料是指通过与土体、岩石或其它岩土工程材料相接触,应用于土木工程领域的各种天然的或人工合成的聚合物制品.现行国家标准《土工合成材料应用技术规范》(GB/T 50290—2014)中将其分为4类:土工织物、土工膜、土工复合材料和土工特种材料.     

含水土质边坡的爆破振动响应及破坏模式研究

公路边坡施工期间在频繁遭受爆破振动作用影响的同时,还会经常承受降雨和水位升降变化的影响。为探讨爆破振动荷载与地下水协同作用下土质路基边坡稳定性,建立了土质边坡的有限元模型,研究了爆破振动荷载和地下水协同作用下土质路基边坡的振动响应规律,并建立了几何相似系数为1∶10的试验模型,研究了存在地下水和不存在地下水时土质路基边坡在爆破振动荷载下的响应特征,进一步探讨了土质路基边坡在爆破振动作用下的渐进性破坏机理。研究发现:随着地下水位的升高,土质路基边坡不同位置的振动加速度减小;随着地下水位的上升,土质路基边坡不同位置的振动位移逐渐增加,而振动速度减小;在相同水位和爆破振动条件下,沿着边坡高度方向振动位移和振动速度都是减小的。无地下水时,起始于坡脚的震源,坡顶会出现明显的圆弧形滑移破坏,坡脚和坡顶破坏最为严重;有地下水时,坡脚在爆破振动波的作用下发生了拉裂破坏,而坡顶没有出现破坏。     

蜂巢约束系统——当今最先进的土工合成材料集成应用方案

土工合成材料是岩土工程中应用的合成材料总称,传统的定义为：以人工合成的聚合物如塑料、化纤、合成橡胶等为原料制成的材料,可置于岩土或其他工程结构内部、表面或各结构层之间,具有加强、保护岩土或其他结构功能的一种新型工程材料。蜂巢约束系统,     

三轴SHPB加载下砂岩力学特性和破坏模式的试验研究

利用改造的三轴SHPB动静组合加载实验装置,对均质砂岩进行了不同围压和不同应变率下的三轴冲击压缩试验,作为对比利用RMT-150C试验机也进行了部分准静态下的三轴压缩实验。根据实验结果,分析了围压对砂岩动态冲击性能的影响,并重点讨论了冲击过程中岩石的破坏模式。研究结果表明,在围压一定的情况下,岩石的动态压缩强度随应变率的提高而提高;在应变率相同的情况下,岩石的动态压缩强度和弹性模量会随着围压的增大而增大。岩石发生破坏的临界入射能,随着围压的增大而增大。岩石单位体积吸收能与应变率之间呈线性递增关系,而且递增的程度随着围压的增加而增加。三轴冲击加载下,应变率较低时岩石内部形成压剪破裂面但整体不失稳,应变率很大时岩石破碎形成锥形块体形式。     

剪切型破坏模式的配筋砌块砌体剪力墙恢复力模型

利用25片足尺全灌芯配筋砌块砌体剪力墙的低周往复荷载试验,研究了此种墙体在发生剪切型破坏模式下的恢复力模型。选取截面宽度包含190mm、240mm和290mm三种块型的墙体试验,研究了不同砌块孔洞率、竖向压应力、竖向和水平配筋率、墙体高宽比等参数对墙体破坏模式的影响。利用试验记录提出骨架曲线,其归一化骨架曲线符合带下降段的三折线模型。对试验数据进行回归分析,得到满足指数衰减规律的刚度衰减方程。提出适用于发生剪切型破坏模式的配筋砌块砌体剪力墙的滞回规则,此规则在卸载阶段用两折线表示,两折线采用不同的刚度值,第一卸载段采用初始刚度,第二卸载段采用本文提出的刚度衰减方程。该文提出的滞回模型能够较好模拟配筋砌块砌体剪力墙捏拢现象,模拟出的滞回曲线与试验记录到的曲线吻合良好。     

复合材料压缩破坏模式的缺陷敏感性

本文基于弹塑性分叉理论研究单向纤维增强复合材料的压缩破坏模式和压缩强度对缺陷的敏感性问题。对于常见复合材料,所得结论是:无缺陷或者小缺陷情况的破坏模式为倾斜破坏带;大缺陷情况的破坏模式为水平破坏带;形成水平破坏带的压力值小于形成倾斜破坏带的压力。     

爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁破坏形态有限元分析

在持续时间较长的爆炸荷载作用下,钢筋混凝土框架或梁通常会发生常见的弯曲破坏形态,但是在持续时间较短的爆炸荷载,如化学爆炸产生的脉冲荷载作用下,钢筋混凝土结构有可能在弯曲破坏发生之前产生剪切破坏。这种现象已被室内外试验所证实,其原因是脉冲荷载激发了结构中的剪力,从而使结构产生剪切破坏。为了预报钢筋单纯凝土梁在爆炸荷载下的响应破坏形态,本文提出了一种基于Timoshenko梁理论的非线性分层梁有限元法。在材料模型中考虑了混凝土和钢盘的右面线性和应变速率效应等因素。应用这方法,本文计算分析了爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的动态响应以及弯曲、弯剪和剪切等不同的破坏形态,计算预报的结构动态响应和破坏形态与现场试验结果有较好的一致性。     

SRC-RC竖向混合结构转换柱破坏机理与抗剪承载力计算

通过16个试件的低周反复荷载试验,对SRC-RC竖向混合结构转换柱的受力性能进行了研究。转换柱的破坏形式可分为剪切破坏、弯曲破坏和粘结破坏。对转换柱特殊的破坏过程和破坏形态进行了描述和分析,并结合箍筋应变在整个加载过程中的发展变化状况,揭示了其破坏机理。根据转换柱特有的构造形式提出了等效剪跨比的概念,用于反映型钢局部存在对转换柱抗剪承载力的影响,给出了计算剪跨比与等效剪跨比的换算公式。给出了便于工程应用的抗剪承载力计算公式,计算结果与试验结果符合较好。     

型钢高强混凝土短柱的抗剪机理与抗剪承载力

通过若干个型钢高强混凝土短柱的低周反复加载试验,对轴力和水平剪力共同作用下型钢高强混凝土短柱的受力性能进行了研究。由粘贴在箍筋和型钢表面的应变片和应变花,测到了柱中箍筋的应力-应变、型钢的剪应力-剪应变在不同受荷阶段的发展变化状况,分析了箍筋、型钢腹板以及混凝土在构件中的抗剪作用以及轴力在型钢与混凝土之间的分配关系,揭示了型钢高强混凝土短柱的抗剪机理,提出了型钢高强混凝土短柱不同破坏形态下的抗剪承载力计算公式,公式的计算结果与试验结果符合较好。     

纯粘土边坡稳定性的解析计算

采用解析方法,建立了纯粘土边坡(0=j)圆弧滑裂时安全系数的解析表达式;利用函数取极值的条件,提出了通过求解一代数方程组来确定边坡的临界滑裂面和最小安全系数的方法;并计算了某些边坡的临界滑裂面和最小安全系数。     

混凝土拉、剪临界破坏及纯剪强度

本文基于混凝土微裂缝工作机理,提出了拉、剪临界破坏的概念,从理论上推导出了临界破坏的应力状态,并由此确定了混凝土的纯剪强度指标。利用该结果分析了M(?)rsch纯剪试验结果,符合程度良好。     

火灾下型钢混凝土平面框架的破坏机理

该文利用梁单元建立了型钢混凝土平面框架耐火性能分析的有限元计算模型,有限元模型得到了构件试验结果的验证。利用建立的有限元模型,对局部火灾下型钢混凝土平面框架的破坏机理和破坏形态进行了分析。研究表明:火灾下型钢混凝土平面框架出现了三种典型的破坏形态,即内柱破坏导致的框架破坏、边柱破坏导致的框架破坏以及混合破坏形态;火灾分布位置及破坏时梁内轴力是影响框架破坏形式的关键因素。     

钢筋混凝土框架-联肢剪力墙结构的地震能量分布研究

基于能量抗震设计需解决的一个重要问题是确定结构累积滞回耗能的分布。该文通过两个具有不同跨高比连梁的钢筋混凝土框架-联肢剪力墙结构,选用一定数量的地震波进行弹塑性动力时程分析,研究了框架-联肢剪力墙结构在地震作用下的累积滞回耗能分配和分布规律。分析研究结果表明:当连梁跨高比合适,可以实现强墙弱(连)梁的屈服模式,连梁可以承担绝大部分耗能,框架梁也可以承担部分耗能,从而降低墙肢的耗能比例,减轻墙肢损伤程度。同时,不同频谱特性地震波虽然不会影响结构中各构件的耗能比例分配,但是会影响各构件的耗能分布模式,因此在确定各构件的层耗能需求时,需要考虑不同耗能分布模式的影响。     

钢筋混凝土剪力墙变形能力计算方法研究

为了确定钢筋混凝土剪力墙的变形指标,在考虑剪力墙构件高宽比、配箍特征值、轴压比和非线性剪切变形等影响剪力墙构件变形的因素之后,该文提出了一种剪力墙变形能力计算模型。该模型由受拉区、受压区及刚性域组成,称之为拉-压刚域模型。将该计算模型用于两组共12片剪力墙构件的变形指标计算,并将计算值与试验值进行了对比分析。结果表明,剪力墙构件顶点极限位移、极限转角、极限曲率以及顶点开裂位移、屈服位移和位移延性系数的理论值均与试验值吻合较好。对比结果验证了该文计算模型的有效性。