U形切口平均周向应力准则的工程应用

线弹性切口断裂准则常借助于材料的基本参数来预测构件的承载能力;反之,可利用U形切口平板试样最大载荷来确定材料的断裂韧度.根据I型U形切口平均周向应力准则,提出了运用临界切口应力强度因子KU1C确定脆性材料断裂韧度K10C的工程方法,并对有关文献中的U形切口三点弯曲试验结果进行了相应计算和验证.结果表明,该方法为切口断裂准则的工程应用提供了新的思路..     

焊接结构的有限元分析

给出多焊点焊接件、钳类结构及受有分布载荷作用平板三种焊接结构件的有限元分析模型,利用SOLVIA软件在Prime计算机上进行相应应力的计算分析,提出改进方案.计算结果表明所采用的有限元分析模型是合理的,并指出开有槽和孔的受压平板具有比原始结构更好的性能.     

关于深基础平板载荷试验的探讨

本文结合宁夏吴忠宾馆平移工程进行了地基土平板载荷试验研究,针对具体工程的地质特点,利用已开挖的人工挖孔桩桩孔,应用浅层平板载荷试验方法,对工程场区的深部地基,土层及大直径桩桩端土层在承压板下应力主要影响范围内的承载力进行了评价。     

焊接结构的有限元分析

给出多焊点焊接件,钳类结构及受有分布载荷作用平板三种焊接结构的有限元分析模型,利用ＳＯＬＶＩＡ软件在Ｐｒｉｍｅ计算机上进行相应应力的计算分析,提出改进方案。计算结果表明所采用的有限元分析模型是合理的,并指出开有槽和孔的受压平板具有比原始结构更好的性能。     

TSP超前地质预报系统及其在隧道施工中的应用

为对隧道施工进行超前地质预报,在薛城隧道K30+708～K30+673段内右壁布设了24个激发孔,K30+728段左右壁各布设了1个接收孔,对出口段K30+652～K30+540段进行了测试,并利用TSP对测试数据进行处理、分析。根据围岩的实际开挖情况,由测定的纵波波速和岩体声波波速数据以及地震波的反射界面图,结合TSP的预报结果进行综合分析。结果表明,TSP技术在薛城隧道安全施工中的应用总体是可靠的。     

配电变压器二次侧测算电能平衡方法

根据企业电能平衡测试中配电变压器存在的实际问题，对配电变压器完全利用二次侧进行电能平衡测试的可行性从理论上进行了分析，计算方法作了讨论；提出了对未来裣或补偿不足时，配电变压器功率损失的计算分式，建立了实际无功无率经济当量K的概念，讨论了K的物理意义，及KΦ与无功功率经济当时之间的关系，应用方法和范围。     

TSP超前地质预报系统及其在隧道施工中的应用

为对隧道施工进行超前地质预报,在薛城隧道K30＋708-K30＋673段内右壁布设了24个激发孔,K30＋728段左右壁各布设了1个接收孔,对出口段K30＋652～K30＋540段进行了测试,并利用TSP对测试数据进行处理、分析。根据围岩的实际开挖情况,由测定的纵波波速和岩体声波波速数据以及地震波的反射界面图,结合TSP的预报结果进行综合分析。结果表明,TSP技术在薛城隧道安全施工中的应用总体是可靠的。     

珊瑚礁砂地基承载力载荷试验初步研究

采用南海珊瑚礁砂,利用平板载荷试验、SPT、DPT等原位测试评估了珊瑚礁砂地基的承载能力,通过埋设光纤变形测试系统和压力盒,得到珊瑚礁砂地基实际剪切破坏形式及荷载传递规律.结果表明:中密状态的珊瑚礁砂地基p～s曲线呈线性发展趋势,以沉降量达到载荷板直径的1％为控制指标,承载力特征值达到320 kPa;以附加应力衰减至地...     

平板穿透裂纹尖端应力强度因子计算方法研究

针对应力强度因子的求解问题,提出了基于平板穿透裂纹的最大张口位移计算裂纹尖端应力强度因子的新方法.首先根据Westergaard应力函数推导出具有中心穿透裂纹的无限大平板模型受两向均匀拉伸载荷时,裂纹最大张口位移与裂纹尖端应力强度因子之间的数学关系,然后利用有限元模拟计算研究了该数学关系针对含穿透裂纹的有限尺寸平板模型...     

CFETR极向场线圈氦进管低温疲劳性能研究

为了研究超导磁体氦进管低温疲劳性能,提出了一种在超低温且高频大载荷下全尺寸样件的疲劳测试方法。通过全焊透的方式完成了氦进管测试样件结构设计和加工制造。另外,为了准确定义疲劳测试载荷和监测样件的应变状态,设计并搭建了一套辅助应变采集系统。最后顺利完成氦进管样件在超低温77 K、高频率4 Hz与高载荷650 kN条件下的疲劳测试,并完成对测试结果分析讨论。结果表明:测试样件在经历32 212次疲劳后出现断裂,完全满足目标30 000次疲劳测试要求。该结果说明所设计的氦管样件的低温疲劳性能够满足CFETR工程应用需求,并将为类似结构设计提供了重要的参考依据。     

冲击载荷下脆性岩板损伤断裂演化的实验模拟研究

在矿山运输系统中,井壁围岩冲击损伤破坏对经济和安全效益的影响是至关重要的,因为动态冲击载荷对井壁围岩和支护结构会产生严重的削弱破坏作用,室内研究表明,岩石样品如岩板在动态载荷的冲击作用下会失效。为研究在低速冲击载荷作用下,脆性岩石损伤断裂的演化过程,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置中压缩气体发射球体子弹对脆性岩板进行变角度冲击损伤实验,岩板受到冲击后,边缘出现凹坑,表面裂纹从撞击凹坑直达岩板边缘,实验中样品的表面裂纹能有效代表试样内部的开裂状况,能有效反映冲击能量的耗散、破裂区面积与裂纹表面积随入射能量呈非线性增长趋势,同时与入射角度相关,但当破裂区面积急剧下降时,裂纹表面积反而急剧上升,表明裂纹的发生发展有明显的孕育期,在入射能量达到临界值前,主要表现为裂纹孕育增长,在达到临界值后,发生宏观断裂破坏,裂纹面积呈负增长,破裂区面积增大。实验结果分析表明在实际工程中,围岩和支护结构的抗冲击的最优化设计角度范围在15°～30°。     

土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的研制与验证

真三轴仪是研究复杂应力状态下土体力学特性的理想仪器,但如何保持加载结构与土体之间无摩擦力且三个方向无干扰加载是真三轴仪研制的技术瓶颈。针对“刚柔复合型”真三轴仪中刚性加载板与试样之间的双向摩擦力问题,基于土体与加载板之间的接触由“整体接触变为分散式接触、滑动摩擦变为滚动摩擦”的减摩新方法,研制了土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板。详细介绍了该装置的结构原理和细部构造,通过大型直剪试验和数值计算论证了分散式接触代替整体式接触、滑动摩擦变为滚动摩擦的减摩措施效果。结果表明,1）试样与加载板之间的摩擦系数低至0.023,与传统减摩方法相比,摩擦系数可降低90%以上。2）与整体式接触相比,分散式接触可使试样3个方向的应力和变形更为均匀,并较大程度地降低试样与加载板之间的摩擦力。3）采用分散式滑块相互搭接并预留间隙方法满足随试样同步变形,实现了大变形条件下（竖向最大变形量90 mm,应变达15%）真三轴试验的三向无干扰独立加载。土工真三轴试验双向微摩擦荷载传力板的成功研制,有效消除了试样与加载板之间的界面摩阻力,使试样在接触面切线方向上可以自由双向变形,又实现大变形条件下三向加载互不干扰,破解了真三轴仪研制中的关键技术难题。     

地基土的超固结特性对浅层平板载荷试验的影响

针对载荷板的形状、尺寸对超固结土浅层平板载荷试验的影响,分别采用不同形状、尺寸的载荷板,对坑底粗颗粒土进行浅层平板载荷试验.结果表明:荷载-沉降曲线在接近先期固结压力时出现一个平缓段;圆形载荷板的直径与方形载荷板的宽度相同时,圆形载荷板所测得的地基承载力特征值较大;随着载荷板尺寸的增大,地基承载力特征值逐步增大,并趋于收敛;与直径为0.1~0.3 m载荷板的试验结果相比,直径为0.6~0.8 m载荷板的试验结果稳定性较好.     

压弯组合应力下高强钢表面裂纹

分析了压应力对表面裂纹应力强度因子的影响,给出了压力影响修正系和压弯组合应力作用下表面裂纺形貌变化的统一表达式,提出用焊接角度板和轴向加载获得压弯组合应力来模拟潜艇耐压壳锥－柱焊接结合区的应力特征的实验方法,用980高强钢作试件,对压弯组合应力作用下的表面裂纹的疲劳行为进行了实验研究,描述了压弯疲劳载荷下面的裂纹形貌变化。     

重塑饱和黄土应变-加载速率-时间计算模型

基于GDS静三轴仪,对西安重塑饱和黄土进行了不同加载速率的连续加载K0固结试验,研究分析了K0固结过程中加载和孔压消散两个阶段土体的变形特性。通过总结分析相关的经验模型,利用参数变异法推导出重塑饱和黄土在K0固结过程中两个阶段的应变-加载速率-时间关系计算模型,模型中参数均可由室内GDS静三轴试验得到。研究结果表明,加载速率对变形有一定的影响,引入加载速率的模型计算结果与试验测得结果相吻合,为研究K0固结过程饱和土的变形特性提供了一种新方法。     

湿陷性黄土地区公路地基承载力的评价

通过西北黄土代表性区域兰州、介休、阎良等地湿陷性黄土原状地基和强夯冲击碾压处理后地基进行的室内土工试验和原位测试,对载荷试验、旁压试验、静力触探、动力触探和标准贯入等试验在公路工程地基承载力评价时的可行性进行探讨,并对强夯和冲击碾压处理黄土地基的处理效果进行分析.试验结果表明,湿陷性黄土地区公路工程地基承载力评价时,旁压试验在一定程度上可以取代浅层的载荷试验,并作为地基处理后承载力评价的主要测试方法;240 t.m强夯处理湿陷性黄土地基的有效加固深度为4 m,有效影响深度为5~6 m;冲击碾压的有效加固深度为0.5~1.0 m,有效影响深度为1~2 m.     

混凝土中黏结型锚栓剪切试验方法

针对单独锚栓剪切试验方法（SSTM）存在的缺陷,提出2套在加载板尾部配置辅助锚栓的双锚栓剪切试验方法（DSTM）. 总计6个直径规格、90个锚栓的比对剪切试验表明,单独锚栓剪切试验获得的承载力低于双锚栓剪切试验获得的承载力,但均能达到以0.6倍锚栓杆体抗拉强度表示的理论剪切承载力的水平;单独锚栓试验加载板的转动导致剪力-位移实测曲线存在明显的离散性;在双锚栓试验中,对辅助锚栓施加约2.0 kN的预紧力,就能在加载板转动约束体系中建立有效的连接,借助辅助锚栓的拉伸刚度有效限制加载板的转动,显著降低剪力-位移试验曲线的离散性. 2套双锚栓剪切试验方法获得的试验结果具有一致性,作为辅助锚栓使用时承担拉力的历史不会影响其剪切性能.     

镁晶板-钢筋混凝土叠合楼板耐火性能试验研究

镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板的下层为预制新型耐火材料镁晶板,上层为现浇钢筋混凝土板。为了研究镁晶板—钢筋混凝土叠合楼板在不同荷载比下的耐火性能及耐火等级,对3块叠合楼板试件进行ISO-834标准升温下的受火试验,得到叠合板不同位置的受火时间—温度曲线和受火时间—跨中位移曲线。试验表明,叠合板具有良好的耐火性能,耐火极限可达到1.5 h以上。利用有限元软件ABAQUS分析了试件的耐火性能,通过与试验结果对比,验证了模型的可靠性,进而采用模型考察荷载比、镁晶板厚度、混凝土保护层厚度、钢筋和混凝土的强度对叠合楼板耐火极限的影响。分析表明,荷载比和镁晶板厚度对叠合楼板耐火极限影响较大。基于参数分析结果,给出不同荷载比和不同镁晶板厚度叠合板的耐火极限。     

冷弯薄壁型钢-结构防火一体板自攻螺钉连接性能试验研究

开展冷弯薄壁型钢-结构防火一体板自攻螺钉连接抗剪性能试验研究,完成35个典型试件单调拉伸及低周往复加载试验,分析结构防火一体板厚度、螺钉直径、螺钉端距及加载角度等因素对其抗剪性能的影响。结果表明：不同加载角度及螺钉端距的试件呈现不同的破坏模式,主要包括板材端部撕裂破坏、板材孔壁承压破坏、板材被拉断破坏等,且破坏时试件的自攻螺钉存在不同程度的倾斜。对于试验端分别采用直径为4.8、5.5 mm螺钉的试件,试件的峰值荷载及延性系数与螺钉直径无明显相关性,弹性刚度随着螺钉直径增大而显著提升;随着螺钉端距由15 mm增大至25 mm,试件的弹性刚度无明显变化,而峰值荷载和延性系数提高了约35%;随着板厚由12 mm增大到20 mm,试件的峰值荷载提高了约40%,弹性刚度提高了约90%,延性系数降低了约30%;与加载角度为0°的试件的特征参数相比,加载角度为45°时,试件弹性刚度提高了约100%,峰值荷载及延性系数无明显差别;加载角度为90°时,试件弹性刚度及峰值荷载无明显差别,延性系数降低了约40%。