弯曲荷载下玄武岩纤维混凝土疲劳寿命与韧性分析

为研究弯曲荷载下的玄武岩纤维混凝土(basalt fiber reinforced concrete, BFRC)的疲劳寿命方程和疲劳韧性,以不同玄武岩纤维体积百分比掺量(0,0.1%,0.2%,0.3%,0.4%)设计5组棱柱体混凝土小梁,对该批混凝土小梁试件进行不同应力水平下(0.6,0.7和0.8)的三点弯曲加载疲劳试验。结果表明,不同掺量的玄武岩纤维混凝土弯曲疲劳寿命均服从两参数威布尔分布。同一应力水平下,玄武岩纤维混凝土的弯曲疲劳寿命远高于素混凝土的,其弯曲疲劳寿命随玄武岩纤维掺量增加逐渐提高。通过威布尔分布的参数分析,得到不同可靠性概率要求的玄武岩纤维混凝土双对数弯曲疲劳寿命方程。随着混凝土试件可靠性概率要求的提高,其相应的疲劳寿命方程曲线逐渐向左侧偏移,表示其疲劳寿命在减小。从荷载做功的原理对玄武岩纤维混凝土的疲劳韧性进行分析,结果表明,玄武岩纤维提高了混凝土的疲劳韧性,纤维掺量越高,其相对疲劳韧性越大。     

BFRP加固钢筋混凝土圆柱的疲劳性能分析

为研究玄武岩纤维加固钢筋混凝土圆柱的疲劳性能,利用ABAQUS对不同应力比和不同加固层数的钢筋混凝土圆柱进行了有限元分析.分析结果表明,玄武岩纤维布的加固能有效提高钢筋混凝土柱的疲劳性能,且包裹层数对钢筋混凝土圆柱的疲劳性能有较大影响.通过分析有限元计算结果,提出了疲劳荷载下玄武岩纤维加固钢筋混凝土柱的最优粘贴层数.     

分形理论在工程材料疲劳,断裂性能研究中的应用

分析了分形理论及其在工程材料疲劳、断裂性能研究中的应用情况，对研究工作的现状及存在的问题进行了较为详细的介绍。在此基础上分析了产生这些问题的主要原因，对分形在某些材料如混凝土及纤维混凝土研究中应采取的研究方法进行了预测分析，提出对于在Ｊ积分守恒性不明确的情况下，应该尝试建立ＣＯＤ与分维值Ｄ的关系替代Ｊ积分与Ｄ的关系，依此建立帕里斯公式的分形表达式。     

超声加速疲劳实验研究

通过20kHz压电超声加速疲劳试验机对多种金属材料进行测试，实验地证明了超高周疲劳裂纹往往从试件内部萌生的机制，试件在超过10^7周应力循环后继续发生破坏，研究还发现，材料超高周疲劳的S－N曲线可以表现出另两种有别于传统规范的10^7 极限型，即持续下降型和阶梯下降型。还总结了近年来超声疲劳的研究进展，结合作者多年国外的研究工作，着重从加速超声试验设备的发展，多种材料及条件下的实验研究结果及其重要结论作了概述与讨论。     

素混凝土与纤维混凝土疲劳性能的研究

目的研究素混凝土和纤维混凝土疲劳性能．方法通过纤维体积率等不同参数比较了素混凝土和纤维混凝土的疲劳性能．结果素混凝土不存在疲劳极限；纤维混凝土是否存在确定的疲劳极限值仍属未知；钢纤维提高混凝土疲劳性能在受弯作用下比受压要好很多．结论尽管关于混凝土疲劳特性的说法并不统一甚至矛盾，但多数研究认为纤维的存在有益于改善混凝土的疲劳特性．     

玄武岩纤维增强再生混凝土的单轴受压疲劳试验研究

在素混凝土中掺入纤维能提高其抗疲劳性能.威布尔分布模型是常用的疲劳寿命预测模型.对玄武岩纤维体积掺量（RB）分别为0%,0.05%,0.10%,0.15%的玄武岩纤维增强再生混凝土（BFRRC）试件进行抗压疲劳试验研究,并用威布尔分布模型对疲劳寿命进行拟合.研究表明：在再生混凝土中掺入玄武岩纤维,能大幅度提升其疲劳寿命,尤其是在较低应力水平条件下增幅更明显.加载应力水平对BFRRC的疲劳寿命影响较大,随着加载应力水平的增大,试件承受的加载循环次数大幅度降低.通过矩估计法求得威布尔分布的参数估计值,并利用K-S检验,对不同应力水平条件下的BFRRC疲劳寿命进行假设检验,验证得到BFRRC的疲劳寿命服从威布尔分布.     

CFRP层板疲劳累积损伤理论的建立及应用

碳纤维增强树脂复合材料(CFRP）是高性能结构的先进材料。通过试验，对纤维增强树脂复合材料(FRP)损伤理论的定义进行了研究，论述了用于CFRP层合板疲劳累积损伤的剩余强度模型和剩余刚度模型。通过理论预测与实验数据比较，证明所建模型物理意义清晰，数据吻合较好，最后对两种模型进行了分析和比较。     

层布式纤维混凝土弯曲疲劳性能研究

研究了在相同的混凝土配合比情况下,对选用相同的钢纤维的层布式钢纤维混凝土和层布式混杂纤维混凝土的小梁进行弯曲疲劳试验,比较了两者各级应力水平下的平均疲劳寿命;并通过对试验结果进行统计分析,运用两参数威布尔分布拟合不同应力水平下两者的疲劳寿命,得出其特点和规律,回归出不同存活率的双对数疲劳方程.     

柔性纤维混凝土的疲劳特性研究

将柔性纤维掺入水泥混凝土可以大幅度提高混凝土的弯曲疲劳等路用性能,并通过试验建立了柔性纤维混凝土的疲劳方程.结果表明,柔性纤维不但能使混凝土的强度提高,更主要的是可以在重交通条件下,可成倍地提高混凝土的弯曲疲劳寿命.     

加载频率对纤维沥青混凝土疲劳性能的影响

以现象学法为基础,结合损伤力学原理,提出了纤维沥青混凝土疲劳破坏准则.通过不同频率、应力水平纤维沥青混凝土劈裂疲劳试验,研究了加载频率对沥青混凝土疲劳性能的影响,建立了不同频率下沥青混凝土疲劳寿命计算模型.试验研究和理论分析表明:疲劳加载频率越低,沥青混凝土疲劳寿命对应力水平的变化就越敏感,低速、重载交通是造成沥青混凝土疲劳破坏的重要原因.     

非线性疲劳损伤累积理论研究

为解决两级载荷作用下的材料常在损伤值不为一时破坏的问题，在原有常用疲劳累积理论的基础上，避开等效损伤，并考虑加载顺序、领域潜在损伤和损伤的非线性对材料疲劳寿命的影响，建立了一种非线性疲劳损伤累积模型及其计算公式，并利用两种材料疲劳实验数据，通过该模型预测了它们疲劳寿命，所得结果符合实际，证明了该模型及其计算公式对材料进行寿命预测是可行的．     

预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳试验

对带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳性能做了初步研究.通过4根混凝土梁的疲劳试验,对比了带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固的混凝土梁的疲劳破坏形态、疲劳寿命、挠度和应变发展等力学性能,分析了芳纶纤维布的预应力水平对试件疲劳性能的影响.试验结果表明,预应力芳纶纤维布加固的试验梁与非预应力芳纶纤维布加固的基准梁相比,其疲劳寿命提高了33%～74%;加固梁的疲劳破坏源于受拉纵筋的疲劳破坏,纤维布的疲劳性能优于钢筋的疲劳性能.在试验研究基础上,建立了预应力芳纶纤维布加固混凝土梁的疲劳寿命计算公式.     

金属材料旋弯—热疲劳的试验研究

在普通旋弯疲劳试验机上，对金属材料进行了旋弯一热疲劳的复合试验，测试了球铁轧辊材料的热疲劳性能，分析了其失交行为和破坏机理。     

镁合金疲劳行为的研究现状及展望

简要介绍了镁合金在疲劳加载条件下的循环应力响应行为、疲劳裂纹萌生与扩展行为以及疲劳断裂的微观特征，分析了镁合金的显微组织、冶金和表面状态等材料内在因素以及环境、温度等外部因素对镁合金的疲劳强度、疲劳寿命、疲劳裂纹扩展速率的影响规律，指出了机械抛光、喷丸处理、表面滚压等表面机械加工方法以及适当的热处理均可有效地提高镁合金的疲劳强度和疲劳寿命．此外，也对镁合金疲劳行为的未来研究方向和发展趋势进行了展望．     

微晶玻璃的疲劳行为

本文系统研究了Ｋ２Ｏ－ＭｇＯ－Ａｌ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２－Ｆ多元系统的可切削微晶玻璃的疲劳行为。研究材料在静载荷，动载荷，循环载荷作用下的疲劳断裂的宏观规律，得到了材料在空气中三种载荷形式下的疲劳指数ｎ分别为６９．５４，３５．２和１８．１８。实验结果表明，应力腐蚀指数ｎ的大小强烈依赖于加载方式，并能作为材料抵抗裂纹扩展的某种抗力指标，循环载荷和动载荷对材料造成了附加损伤，致伤在相同应力水平下村     

钢纤维增强混凝土非线性疲劳方程及应用

根据混凝土疲劳破坏机制及钢纤维增强机理,建立了基于基体和界面过渡区性质的钢纤维增强混凝土非线性疲劳方程,并应用得到的方程分析了钢纤维长径比和体积掺量的影响.结果显示:钢纤维对基体的增强作用大于其对界面过渡区的增强作用,是钢纤维增强混凝土S-N曲线呈现明显非线性性质的原因;钢纤维提高基体初裂后的荷载承受能力及对界面过渡区的增强作用使其对高周疲劳性能有一定的改善作用;在讨论的纤维体积掺量、长径比范围内,纤维对基体、界面过渡区的增强作用随纤维特性参数的增大而增大.     

断裂力学理论在道路疲劳寿命预测中的应用

介绍了疲劳断裂力学中的Paris公式，并将其运用于含反射裂缝的沥青混凝土路面的疲劳寿命预测．对Paris公式中的参数A，n选取方法进行了阐述，通过数据拟舍建立了缝端强度因子与裂缝长度的函数关系，利用数值积分求得了面层疲劳寿命．文中还对疲劳寿命的影响因素：面层模量，面层厚度，基层模量进行了分析。     

陶瓷材料的循环疲劳研究进展

综述了最近几个来陶瓷材料循环疲劳的研究进展状况，内容包括陶瓷材料在循环载荷作用下的疲劳寿命，疲劳裂纹扩展规律和循环疲劳破坏机理，现有的研究说明了循环载荷引起了疲劳破坏要比静载荷大的多，因而在陶瓷结构设计中必须考虑循环作用的影响。     

耐碱玻璃纤维及其混杂纤维混凝土的弯曲疲劳特性

研究了玻璃纤维、有机纤维及混杂纤维增强混凝土的弯曲疲劳特性。试验结果表明：耐碱玻璃纤维对疲劳性能的改善效果优于聚丙烯纤维;当玻璃纤维掺量为2.7 kg·m^-3时,玻璃纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高24%;玻璃纤维与有机纤维混杂使用后,构件的弯曲疲劳性能有了较为显著的改善,玻璃纤维掺量2.7 kg·m^-3与有机纤维掺量1.3 kg·m^-3混掺时,混杂纤维混凝土疲劳强度比素混凝土提高35.0%,即混杂纤维能充分发挥各种纤维的优势,对改善混凝土的疲劳性能比单掺玻璃纤维和有机纤维的作用都显著。     

短纤维复合材料疲劳损伤及寿命预报

对短纤维复合材料疲劳载荷作用下的损伤发展进行分析，给出损伤速率方程，并通过实验对损伤发展进行了测量，通过损伤临界值来预报疲劳寿命。