意杨单板层积材受弯构件结构性能的试验研究

简要介绍了意杨单板层积材和单板层积材受弯构件的加工工艺。对不同设计参数的单板层积材受弯构件进行结构性能试验研究,研究了单板层积材受弯构件的破坏形式、破坏机理及抗弯极限承载力等;探讨了单板厚度、受弯构件体积对单板层积材受弯构件抗弯强度的影响。试验结果表明,单板层积材受弯构件受拉区边缘木材纤维拉断,破坏构件挠度大;单板层积材单板越薄,单板层积材受弯构件性能越好;随着单板层积材构件体积增加,承载力提高,抗弯强度降低。研究表明,杨木LVL作为建筑中结构用材将有很大的发展空间。     

格构木梁加固方法的研究

进行了10根木梁的对比试验研究,其中3根为对比普通木梁,3根为未加固格构木梁,4根为加固格构木梁。研究结果表明:未加固格构木梁的受弯承载力和初始弯曲刚度较普通木梁均略有降低;底面粘贴1层碳纤维(CFRP)布加固格构木梁的受弯承载力较未加固格构木梁显著提高54%,初始弯曲刚度提高34%,极限位移显著提高63%。空隙处采用结构胶或灌浆料填充的格构木梁的受弯承载力平均提高30%,初始弯曲刚度显著提高195%,极限位移则显著降低54%。结构胶填充并在梁底面粘贴1层CFRP布的加固格构木梁受弯承载力显著提高92%,初始弯曲刚度显著提高251%,极限位移则降低48%。未加固格构木梁和粘贴1层CFRP布加固格构木梁的受拉肢和受压肢跨中应变变化分别保持平截面假定;其受压肢和受拉肢均为下侧受拉上侧受压,中间木垫块基本不受力。空隙采用结构胶填充的加固格构木梁跨中全截面应变变化基本保持平截面假定;其受压肢受压,受拉肢受拉,中间木垫块亦参与全截面受力。研究表明:在格构木梁空隙处填充灌浆料或结构胶可显著提高其初始弯曲刚度,但对提高承载力不显著;在格构木梁底面粘贴CFRP布可显著提高其承载力,但对提高初始弯曲刚度不明显。格构木梁有限元数值模拟结果可满足工程应用的精度要求。     

FRP加固木梁的受弯性能研究

为研究FRP板隐蔽式加固古建筑截面削弱型木梁的抗弯力学性能,设计了3组18根木梁试件的静力加载试验,比较了新构件替换残损构件与残损构件FRP板隐蔽式加固2种方式的加固效果,以及FRP板材的类型、厚度、加固长度对加固木梁抗弯性能的影响规律.研究结果表明：加固木梁抗弯极限承载力、抗弯刚度较模拟残损梁均显著提升;最优加固木梁的抗弯性能与健康梁相当.相同厚度的CFRP板加固木梁的抗弯性能优于GFRP板加固木梁;FRP板的厚度、加固长度与加固木梁的抗弯性能提高幅度成正比.在加固试件中木材、碳板胶以及FRP板的协同工作性能方面,GFRP板优于CFRP板.加固木梁截面应变沿梁截面高度方向的分布基本符合平截面假定.提出了FRP板加固木梁的抗弯极限承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合较好.

     

高温下弹簧钢剪切模量的试验研究

基于改进的扭转试验装置,试验研究了硅锰合金弹簧钢的剪切模量在高温下的变化规律。试验结果表明,加热时间为零的情况下,剪切模量随温度的升高而线性降低;低于300℃时,剪切模量随加热时间的增长而缓慢减少,减小量可以忽略不计;在300℃～400℃条件下,剪切模量随时间的增长而线性减小,减小率随温度的升高而线性增大。根据实验结果,建立了剪切模量在不同温度和不同经历时间下的影响函数G(T,t),并成功预测了不同试样尺寸和不同扭转角度的材料剪切模量。     

无机胶叠合木梁性能的试验研究

由于能源危机和国家和社会可持续发展的要求,有节能环保等特点的现代木结构建筑迅速发展.基于氯化镁无机胶价格低,耐高温等特点,将其应用到木结构建筑中.开展了6个木材胶缝顺纹和横纹的抗剪强度试验,研究了木结构中氯化镁无机胶的胶合能力,并进行了相同条件下普通木梁和无机胶叠合木梁抗弯性能的对比试验研究,得到了试件受弯状态下的破坏形态和机理.结果表明：木材胶缝顺纹剪切强度约为木材胶缝横纹剪切强度的5.1倍;无机胶叠合木梁受弯破坏呈脆性特征;结构胶对叠合木梁的各部分协同工作起关键作用.     

钢管混凝土剪切模量的简支梁试验研究

本文在文献[1]的基础上,着重介绍20根钢管混凝土试件的简支架试验结果。论述了钢管混凝土组合材料研究模型选取的依据;探讨了剪跨区内应力应变分布变化规律;分析了试件的破坏过程及状态。为进一步的理论分析提供了依据。     

螺丝连接钢板可逆抗弯加固木梁的试验研究

优秀历史木结构建筑的维修加固方法要求具有可逆性,以保证其永续保护和适应性利用。共进行了11根螺丝连接钢板可逆加固木梁的对比试验研究,其中3根为未加固对比试件,8根为螺丝连接钢板加固木梁试件,试验参数包括螺丝直径、螺丝间距和钢板重复利用次数等。研究结果表明,螺丝连接钢板加固木梁的极限承载力显著提高,提高幅度为16%～79%,平均提高50%;初始弯曲刚度明显提高,提高幅度为21%～38%,平均提高30%;木梁跨中截面变形基本符合平截面假定。在相同荷载作用下,加固试件受拉边缘拉应变和受压边缘压应变均明显小于对比试件,加固试件跨中钢板应变明显滞后于木梁底面应变。理论计算和有限元分析结果均表明,螺丝连接钢板加固木梁受弯承载力计算值与试验值较为吻合,满足工程精度要求。螺丝连接钢板加固木梁是一种可逆的、可循环的、施工方便的、有效的加固方法,可用于优秀历史木结构特别是文物建筑的永续保护。     

屈服刚度法测试焊接残余应力的试验方法

目的为了解决钢结构构件内部残余应力难以测试的问题,确定焊接梁板类构件内部残余应力的分布规律.方法基于屈服及刚度衰减条件,提出了通过试验测定焊接残余应力分布的屈服刚度法.采用该方法以对接焊钢板及焊接工字型梁为对象,进行了纵向焊接残余应力分布的试验测试.结果将试验结果与有限元数值模拟结果进行对比分析,二者吻合较好.屈服刚度法能够很好地确定板类及梁类焊接构件的纵向焊接残余应力分布规律,通过试验确定了带焊缝工字型梁翼缘和腹板的纵向焊接残余应力分布规律.由于单侧施焊,残余应力值较小,与实际情况比较吻合.结论该方法简单、精确,具有很强的工程实用和推广价值,为钢结构设计提供一定的依据.     

用MTS试验机进行动刚度测试的试验研究

介绍了利用材料疲劳试验机测试钢丝绳减振器动刚度的原理与方法。这是振动试验与疲劳试验两个不同领域之间的一个有效的结合点。     

杨木中性亚硫酸盐-蒽醌法漂白化学浆的研究

本文对杨木中性亚硫酸盐-蒽醌(NS-AQ)法制高白度,高得率化学浆进行了研究。通过条件实验和对残余脱木素阶段反应历程的研究表明:在用药量18.6%(以 Na_2O 计),碱比0.85,AQ 用量0.1%,最高温度170℃,保温时间5h 的条件下,可制得未溧浆白度59度(ZBD),得率62.90%,卡伯值27.46的杨木化学浆.此浆可以用 CEDED 和 CEHAP 流程漂到90度(ZBD).CEDED 漂后浆的总得率为56.17%,特性粘度为1008,裂断长为5574m,返黄值为0.820;CEHAP 漂后浆的总得率为55.94%特性粘度为879,裂断长为5230m,返黄值为0.807.     

考虑级配影响的珊瑚砂最大动剪切模量试验研究

对不同级配的南沙岛礁珊瑚砂进行共振柱试验,测试不同孔隙比e的珊瑚砂在20～300k Pa围压下的最大动剪切模量G₀,分析不均匀系数C_u、平均粒径d₅₀和细粒含量F_c对珊瑚砂G₀的影响,并建立珊瑚砂的G₀经验模型。结果表明：珊瑚砂的孔隙比e普遍大于陆源砂砾土;同一有效围压σ’₀下,珊瑚砂的G₀-e曲线随C_u的增大而降低,随d₅₀的增大而升高,以F_c≈20%为界,随F_c的增大先降低后缓慢升高;陆源砂砾土的G₀经验模型将低估珊瑚砂的G₀值;F_c对G₀影响的本质是不同细粒含量的珊瑚砂具有不同的C_u和d₅₀,C_u和d₅₀对G₀的影响隐含了F<...     

郑州饱和粉土动剪切模量的试验研究

土的动剪切模量是土动力特性非常重要的参数,动剪切模量与剪应变的关系是研究土动力特性规律的必不可少的内容之一。动剪切模量和动剪应变的关系模型可以用来描述土的动应力-动应变关系。试验选取郑州市粉土作为试验土样,并制备重塑土样,在不排水条件下使用GDS共振柱仪对饱和粉土进行动力试验,测得土样在10-6~10-3小应变范围内的动剪切模量与动剪应变。进而选用H-D模型和Davidenkov模型,对试验数据进行拟合回归分析,结果表明,Davidenkov模型能更好地描述郑州饱和粉土的动剪切模量比(G/Gmax)与动剪应变(γ)的关系。该研究可为粉土动力模型的选取和地震分析提供一定的参考依据。     

基于分离变量法的瞬态高温外推测试研究

提出了一种利用蓝宝石光纤黑体腔温度传感器外推测量高温的新方法,建立了测量瞬态高温的黑体腔外推模型,利用分离变量法对其求解.在此基础上,利用CO2激光器模拟瞬态高温热源,用传感器和高速红外测温仪同时测量黑体腔内外膜层温度变化情况.实验结果表明:利用分离变量法求得的外温度和红外测温仪测得的温度在变化趋势及峰值方面表现出了比较好的一致性,从而证明了外推模型的正确性.同时,利用Ansys软件对黑体腔的瞬态受热传热过程进行仿真,从反面验证了外推模型的正确性.     

扭簧的扭转刚度计算及试验研究

通过建立扭转弹簧的力学分析模型,利用曲梁的弯曲理论,给出了考虑钢丝直径与扭簧回转直径之比效应的、扭簧刚度计算表达式。为检验扭簧刚度计算表达式,开展了扭簧扭转刚度的试验测量和有限元数值仿真计算研究,从6组试验测量和有限元计算结果来看,扭簧刚度计算表达式的计算结果与试验和有限元结果吻合的很好,反映了新建立的扭簧刚度计算表达式可靠性,其结果可为扭簧的刚度设计提供计算依据。     

混杂纤维材料加固混凝土梁刚度的试验研究

对混杂纤维材料补强加固钢筋混凝土受弯构件的破坏形态和极限状态进行了试验研究,分析了加固梁与对比梁的刚度变化,得出了混杂纤维加固增高混凝土梁可以有效提高原梁的刚度等试验结论,为实际工程加固设计提供了有用的指导。     

土工格栅设置对垫层刚度影响的试验研究

为探讨土工格栅对碎石垫层刚度的影响规律,设计了9种不同工况的垫层,分别进行了模型静载试验,分析了垫层厚度、有无土工格栅、土工格栅层数及铺设位置等因素对碎石垫层及加筋碎石垫层变形的影响。结果表明:垫层厚度的减小能有效地降低地基沉降;在一定荷载范围内,有土工格栅碎石垫层的承载性能要优于无土工格栅碎石垫层;在相同荷载作用下,当垫层厚度相同时,土工格栅层数和铺设位置不同,其碎石垫层的刚度也不同,且存在一个最佳的铺设层数及铺设位置,土工格栅的最佳层数及铺设位置有待进一步研究。     

大尺度浑水水力分离清水装置的水沙分离试验研究

为得到大尺度浑水水力分离清水装置出清率与进流浓度、进流流量和底孔直径的关系,本研究采用物理模型试验的方法对其进行了系列试验研究,并结合室内小尺度物模结果进行分析。结果表明：当溢流流量比较小时,不同的进流流量和底孔孔径对应的溢流浊度相差不大,当溢流流量较大时,溢流浊度随之增加,且溢流流量与进流流量基本呈正比。随着底孔孔径和进流浓度的增加,出清率逐渐减小,在相同进流浓度时装置尺寸越大,出清率越高,并总结出了在固定溢流浊度下,进流浓度、装置直径和清水溢出流量三者的关系式。     

基于桩土相互作用的管桩桩顶扭转复刚度研究

在轴对称的条件下,考虑管桩土相互作用,运用分离变量法求解土层扭转振动,借助土层和管桩桩端边界条件以及三角函数正交性求解管桩扭转振动问题,并通过数值算例讨论相关参数对管桩—土耦合扭转振动的影响.研究表明,管桩—土系统的耦合扭转振动存在共振现象,管桩内外半径比、桩和桩周土模量比对管桩桩顶扭转复刚度影响很大,桩芯土与桩周土模量比和桩芯土与桩周土密度比在低频时对管桩桩顶扭转复刚度几乎无影响,高频时有影响.     

水气分离集成井降水强夯法试验研究

为了克服降水强夯法处理深度小、降水时间长的缺陷,结合扬中灏港通用码头软土地基处理工程,改进了传统降水强夯工艺,采用水气分离集成井降水联合强夯法进行加固处理。通过在常规真空井点降水强夯和改进降水强夯两个试验区开展现场监测和检测试验,对加固效果进行了对比评价分析,研究结果表明:水气分离集成井降水强夯工艺降水深度可达地表以下5~6 m,夯后孔压消散时间约为1~2天;地基加固后总地表施工期最大沉降量为0.606 m,可有效减小工后沉降;与常规井点降水强夯法相比,改进法加固后土体强度和地基承载力均有较大提高,地基加固效果优势明显。     

基于裂缝参数的钢筋混凝土预裂梁刚度试验研究

为研究钢筋混凝土简支梁桥跨中开裂后的刚度特性,开展不同裂缝名义损伤比下跨中预裂梁的力学试验.试件为现浇钢筋混凝土预裂梁,考虑了跨中3种不同长度a(a=8、18和26 mm)的预制裂缝.试验研究8 m标准跨径混凝土简支梁不同荷载级别下跨中预裂梁抗弯刚度折减系数k随裂缝名义损伤比λ和裂缝张开度w的演化规律.研究表明,不同试...