集成式铝合金结构房屋产品足尺试验研究

介绍了一种新型装配式金属结构——集成式铝合金结构房屋,进行了一系列的铝合金房屋性能试验,包括抗风压性能试验、梁的变形性能试验和墙板平面变形性能试验,并对试验结果进行了分析研究。通过ABAQUS建立节点模型得出了半刚性节点刚度值,建立3D3S结构模型输入得出了半刚性节点刚度值,计算了结构在风荷载作用下的变形,并与风压试验所得结果进行了对比分析,验证了墙板、屋面板存在蒙皮效应,提高了铝合金房屋的整体刚度。     

沥青混合料蠕变特性试验研究

针对五种沥青混合料组成的沥青路面结构,采用三轴重复加载永久变形试验对沥青混合料的流变特性进行了试验研究,根据试验结果,利用多元非线性回归方式获得基于Bailey-Norton模型的沥青混合料的高温蠕变参数,研究结果为沥青路面结构与材料的高温变形设计提供理论支撑。     

地铁盾构隧道足尺整环结构极限承载能力试验研究

为研究地铁隧道衬砌在侧向荷载作用下的极限承载力和变形能力,上海申通地铁集团有限公司和同济大学近期完成了基于地铁隧道变形治理的衬砌整环极限承载能力试验研究。介绍了地铁衬砌结构整环试验的研究内容,包括加载装置、荷载设计、测试内容以及部分试验结果等。     

钢平台次梁受力和变形的试验研究及分析

应用结构试验方法和力学方法,研究了轻钢结构平台次梁的受力和变形性能,获得了10跨连续钢平台型钢次梁加载跨跨中截面挠度的试验公式和理论公式。借助软件ANSYS对试验结果和理论公式进行了验证分析,揭示了平台次梁的实际变形远远小于理论值,原因在于主梁对次梁的约束及铺板参与次梁受力等。研究结果对新建结构的设计和在役结构的使用监控有一定参考价值。     

软土蠕变特性对地下结构长期竖向变形的影响分析

通过软土剪切蠕变试验以及桩土界面剪切蠕变试验,研究上海地区典型软土剪切蠕变特性以及桩土界面的剪切蠕变特性,获得地下结构抗拔桩长期竖向承载特性分析参数。根据试验结果,对上海世博会变电站深埋地下结构的长期竖向上浮变形进行预测分析。研究成果揭示了软土蠕变特性对地下结构长期竖向变形的影响,为深埋地下结构变形控制设计提供指导。     

HRB400级钢筋混凝土构件变形的试验分析

通过 4根HRB4 0 0级钢筋混凝土简支梁的试验 ,观测了试件的破坏形态及变形特征 ,对试验结果进行了讨论和分析 ,研究这种结构的变形特点。试验研究结果表明 ,HRB4 0 0级钢筋混凝土简支梁具有足够的延性 ,正常使用性能较好。最后提出对这种结构的挠度公式进行修正的建议。     

被动网冲击变形解析解及足尺试验对比研究

针对被动柔性防护网结构的系统缓冲性能,从冲击变形控制机理着手,分析了系统冲击变形的影响因素,设计了优化的缓冲结构体系。分析发现,系统冲击能力主要由网片顶冲变形、支撑绳牵引拉伸、支撑结构变形构成,并展开了被动柔性防护网系统足尺冲击落石试验研究,提取了系统工作条件下各部分冲击变形分量,解析分析结果对比,验证了冲击大变形解析方法的正确性。     

安全网支撑体系结构变形性能试验研究

对钢丝绳连接的钢管支撑体系进行结构变形性能试验研究，并分析试验结果。     

刚性连接钢框架-内填剪力墙结构滞回性能试验研究

为研究钢框架-钢筋混凝土剪力墙结构（SRCW）的抗震性能,以一榀1：3比例的两层刚性连接钢框架-内填钢筋混凝土墙试件为研究对象,进行水平荷载下的滞回性能试验。根据试验结果分析了剪力墙的裂缝开展过程和破坏模式、结构抗侧刚度的变化、结构的延性等整体性能;钢框架柱的受力及变形、中梁受力及传力、剪力墙变形、剪力钉变形特性等局部性能。结果表明：结构具有较高的强度储备;良好的延性和耗能能力;试件的破坏模式为两柱脚形成塑性铰,一层剪力墙两底角部混凝土的压碎,一层剪力墙正好在暗梁上方形成水平裂缝,显示出明显的弯曲破坏模式。试验研究结果为研究SRCW结构的破坏机理、指导工程设计提供了合理的理论依据。     

斜向开裂混凝土梁的瞬时及长期剪切变形

针对钢筋混凝土梁在斜裂缝出现之后剪切变形对结构挠度影响很大,且随着时间的推移影响不断增加的问题,开展了3根薄腹梁的抗剪性能试验,研究了斜裂缝出现之后,剪切变形对结构挠度的影响;根据变角桁架模型,考虑混凝土收缩徐变影响,量化分析了斜裂缝出现后的瞬时剪切变形及长期剪切变形,并与试验结果进行了比较;分析了影响剪切变形的参数,如混凝土强度、跨高比、剪跨比、配箍率和纵筋配筋率。结果表明:斜向开裂后混凝土梁的剪切变形对结构总变形影响较大;梁的跨高比对剪切变形与弯曲变形比值影响最大。     

多层砌体结构窗下墙破坏模式试验研究

为验证多层砌体结构开洞墙体窗下墙破坏模式震害现象,设计缩尺比例为1:3的三层三跨砌体结构开洞墙体试件,对其进行拟静力低周往复加载试验。分析多层砌体墙体窗下墙破坏模式的破坏特征,研究整体墙及各层墙体的滞回特性、骨架曲线、刚度退化规律、耗能特性、延性与变形特征等抗震性能。试验结果表明：发生窗下墙破坏模式的开洞墙体破坏过程分为裂缝出现、变形发展与强度退化三个阶段;窗下墙作为第一道抗震防线可提前参与整体结构耗能、降低墙体刚度退化速率、增加整体墙的延性和变形能力,其破坏模式相对窗间墙破坏模式更为合理。研究结果揭示了发生窗下墙破坏模式墙体的抗震性能与变形特征,为实现砌体结构合理破坏机制提供依据。     

以磷石膏为模壳的新型钢筋混凝土结构体系试验研究

提出了以磷石膏为模壳的新型钢筋混凝土结构体系。完成了以磷石膏为模壳的钢筋混凝土密肋网格式剪力墙模型试验和以磷石膏为模壳兼吊顶的钢筋混凝土密肋井字楼盖试验,试验结果表明,以磷石膏为模壳的钢筋混凝土密肋网格式剪力墙的受力特性与普通剪力墙类似,为弯曲破坏;以磷石膏为模壳兼吊顶的钢筋混凝土密肋井字楼盖在设计荷载作用下,结构具有较好的安全度,且用钢量、混凝土用量比常规结构小8.0%、7.5%。试验结果可为结构设计提供参考。     

软岩巷道底臌的治理

通过对软岩巷道底臌特征的总结分析,得出某矿软岩巷道底臌机理及主要影响因素,针对现场实际提出了加强帮、角的控制可控制底臌,通过现场施工证明,效果理想。     

大型火力发电厂SRC框架柱-RC分散剪力墙主厂房混合结构体系抗震性能试验研究

针对我国高烈度区大容量机组火力发电厂钢筋混凝土框排架主厂房"先天不足"以及钢结构主厂房造价高的现状,现提出采用型钢混凝土(SRC)框架柱—钢筋混凝土(RC)分散剪力墙混合结构体系作为主厂房框排架新型结构体系。根据该结构体系特点,选取三榀三跨结构进行1∶7比例空间模型抗震性能拟动力和拟静力试验,研究该新型结构体系在水平地震作用下的受力特点,刚度退化规律、结构滞回性能、变形性能和薄弱部位等。研究结果表明,该新型框排架结构体系能够满足"小震不坏、大震不倒"的设防要求,结构的位移-荷载滞回曲线较饱满,结构的耗能能力和变形性能较强,薄弱部位发生在汽轮发电机运转平台层处,实际设计中应加强注意。该混合结构体系能够满足8度地区大容量机组主厂房结构的抗震要求,是一种值得大力推广应用的新型结构体系。     

四边简支现浇混凝土空心楼盖二次抗火性能试验研究

为探究火灾后采用聚合物砂浆加固修复混凝土空心楼盖二次火灾下的抗火性能,对四边简支混凝土组合塑料模盒空心楼盖进行两次火灾试验。介绍了试验空心楼盖第一次受火试验及火灾后构件修复情况,重点介绍了加固修复后空心楼盖第二次火灾试验,描述了试验空心楼盖在两次受火下的破坏特征、变形和温度场分布规律,并进行分析和对比。研究结果表明:采用聚合物砂浆修复的空心楼盖在二次火灾作用下,第一次火灾受损较为严重的部位易产生爆裂脱落,从而降低了耐火极限;二次受火下楼盖内混凝土的温度峰值高于一次受火,且距离板底越近,两次火灾作用中温度峰值差值越大;试件在两次火灾作用下跨中处最大竖向位移基本相同,第二次受火作用后的残余位移小于第一次;采用聚合物砂浆对火灾后的空心楼盖进行修复,修复后的楼盖仍具有一定的抗火性能。     

大跨度钢桁架-混凝土组合楼盖整体模型试验研究

通过对一种新型的45m大跨度钢桁架-混凝土组合楼盖进行缩尺比为1∶9的整体模型试验,检测了该组合楼盖的受力变形性能及钢桁架与混凝土的共同工作情况,进而验证所用计算方法的可靠性;通过实测模型结构的强度、刚度指标,结合理论分析结果揭示实际工程具有足够的安全度。试验结果和理论分析的对比证明了此种大跨度钢桁架-混凝土组合楼盖能够充分发挥钢材受拉和混凝土受压的优点,具有良好的受力性能,特别适用于重荷载、大跨度、小结构高度的楼盖结构。     

超千米深井巷道围岩变形特征与支护技术

为解决超千米深井巷道支护难题,以新汶矿区深井巷道为工程背景,分析深部矿井地应力、围岩强度与结构等地质力学参数分布特征,超千米深井巷道围岩、支护体变形及破坏状况。采用UDEC数值模拟软件,研究不同支护方式与参数下超千米深井岩巷围岩变形、破坏特征与支护作用。基于实测与数值模拟研究结果,确定新汶华丰矿-1180回风大巷采用全断面高预应力、高强度锚杆与锚索及注浆联合支护加固方式。详细介绍-1180回风大巷支护井下试验,包括支护参数设计、支护材料、底板注浆锚索施工工艺及矿压监测结果。通过分析围岩位移、顶板离层及锚杆、锚索受力监测数据,评价回风大巷支护效果。井下试验表明:高预应力、高强度锚杆与锚索及注浆联合加固技术,能够有效控制超千米深井岩巷大变形,保持围岩长期稳定。最后,针对井下试验中存在的问题,提出改进意见。     

预应力现浇混凝土管式空心楼盖承载性能试验研究

为研究无黏结预应力现浇混凝土管式空心楼盖的受力性能,制作了一个1/4缩尺比例的无黏结预应力现浇混凝土管式空心板柱结构试验模型,通过在试验模型管式空心楼盖上施加竖向均布荷载的试验表明,该楼盖结构具有一定的承载能力,在荷载作用下各区格板发生竖向位移后,表现形状为"碗形",最大挠度发生在管式空心楼盖各区格板的跨中。有限元计算分析结果进一步说明,无黏结预应力现浇混凝土管式空心楼盖由于空心管的平行布置而呈现正交各向异性,在平行布管方向,楼板的连续性遭到破坏,楼板刚度削弱程度较大。在平行布管方向和垂直布管方向,无黏结预应力管式空心楼盖的变形仍可按连续板跨考虑。     

底角锚杆在深部软岩巷道底臌控制中的机制 及应用研究

 底臌作为深部巷道围岩变形与破坏的主要方式,一直是煤矿深井开采及其他地下巷道工程中难以解决的问题之一,如何有效地控制底臌成为巷道支护中首要考虑的问题。通过多个试验巷道工程底臌控制措施的对比研究表明,底角锚杆技术对于控制底臌起到了积极的作用。运用三维数值模拟方法,研究底角锚杆在控制巷道底板变形中的力学过程,分析分步开挖下底角锚杆力学性能发挥的时间效应,从而提出底角锚杆控制底臌的工作机制。底角锚杆在控制底板变形中的作用,主要是通过成排置入底板的杆体,利用材料自身的抗弯刚度,切断底板基角部位的塑性滑移线,对于岩体结构为块状结构或块裂结构的深部软岩巷道支护工程,可以有效控制巷道底臌。同时,结合具体的深部巷道工程实例,针对巷道底臌的变形机制及变形特征,合理应用底角锚杆控制底臌技术,提出非对称设计方法,有效控制了底板变形,对于深部巷道底臌的控制及防治具有理论指导意义。     

隧洞围岩损伤演化与时效破坏过程的模拟分析

依据对岩石长期强度的认识,基于环境因素影响下岩石强度、弹模等物理力学性质随时间劣化及其内部细观损伤积累等观点,应用RFPA数值模拟方法,模拟了隧洞围岩的时效破坏过程,并与相应的物理模型试验结果进行了对比。隧洞数值模拟试验得到了拱顶、拱底以及两侧帮的时效变形特征曲线,与实际物模试验结果表现出了较好的一致性,并且发现隧洞围岩宏观破坏是细观损伤实时演化及逐步积累的最终表现。进一步模拟分析了侧压系数对隧洞时效变形破坏特性的影响,模拟结果显示,随着侧压系数的增大,隧洞左右边墙间的闭合位移逐渐增大,而隧洞拱顶拱底间的收敛位移随侧压系数的增大逐渐减小,并对隧洞围岩的局部的细观损伤演化过程及宏观时效破坏模式做出了清晰的解释。