基于DOL强度衰减模型的古建筑木桁架的剩余寿命预测

有效分析古建筑木结构长期抗力随时间变化的规律,至少要考虑木材的持续荷载效应,温湿度变化和腐朽虫蛀等因素的影响。在Gerhards损伤积累模型的基础上推导了恒载长期作用下木材残余强度的衰减模型,并应用该模型对一榀具有100年历史的古建筑木桁架的剩余寿命进行了预测。研究结果表明：恒载作用下的持续荷载效应引起木材的强度降低是有限的,构件失效是由于木材蠕变引起的过大变形造成的,减小恒载长期作用对构件抗力的影响的有效办法是减小过大变形和构件的应力水平;该木桁架的剩余寿命为30年左右,若同时考虑其他因素对结构抗力的影响,该桁架己处于危险状态,需要维修加固。     

在役预应力梁桥承载能力可靠性评估

根据预应力混凝土桥梁的几何尺寸、材料强度和计算模式不定性系数的统计参数,采用蒙特卡洛方法模拟了预应力混凝土梁桥抗弯承载能力和抗剪承载能力的统计参数;在考虑结构构件抗力、恒载效应、车辆荷载效应、横向分布系数和车辆荷载冲击力的随机性的基础上,建立预应力混凝土简支梁桥的抗弯和抗剪承载能力极限状态方程,采用JC方法计算可靠度指标。对一座既有预应力混凝土桥梁进行承载能力可靠性评估并对影响可靠度指标的随机变量（恒载、车辆荷载、横向分布系数、冲击系数）进行了敏感性分析,结果表明：恒载效应的随机性对可靠度指标影响很小,车辆荷载效应、横向分布系数、冲击系数的随机性对可靠性指标影响较大且依次加大。     

古建筑木构件基于累积损伤的剩余寿命评估

基于 Gerhards的木材累积损伤模型的理论分析建立了木构件在承受轴力与弯矩恒载下的强度修正模型,并且仿照西安东门城楼尺寸建立一古建筑木结构模型,对此模型进行有限元静力分析,得到结构中每一构件承受的荷载,将其应用于木材的强度修正模型中,通过数值积分计算得到了部分构件的剩余寿命.     

PRC结构竖缝强度退化后抗剪能力统计特征

为了研究PRC结构竖缝在反复荷载作用下的抗剪能力,根据概率论理论,考虑结构构件抗力的材料性能不定性、几何参数不定性和计算模式不定性,对PRC结构竖缝强度退化后的抗剪承载力的建议计算公式的概率统计特征进行了研究.结果表明,建议公式的强度储备比钢筋混凝土结构构件受剪时总体水平的强度储备更大,达30％左右,变异性更小,用该公式进行计算设计是安全可靠的.     

有效弹性模量法在大跨斜拉桥稳定计算中应用

为了确立大跨度斜拉桥结构的稳定设计法,提出了按有效弹性模量法计算弹塑性分支失稳方法.通过对跨度1 400 m的斜拉桥模型计算分析,验证了有效弹性模量法在大跨度斜拉桥稳定验算中的适用性及其计算精度.在此基础上进一步讨论了活载布置位置对结构弹塑性稳定强度和失稳特性的影响.结果表明,应用有效弹性模量法能够精确地推算出结构的弹塑性失稳强度;大跨度斜拉桥的轴力由恒载起支配作用,活载分布位置的改变对稳定强度影响十分有限,考虑与不考虑活载分布影响的计算结果相差不到10%,按满布活载的工况可以推算大跨度斜拉桥结构的最小稳定强度.     

分期预压中抗剪强度增长对地基稳定性的影响

在分期堆载预压过程中,地基土在某一堆载固结压力下,其抗剪强度不仅有表观强度上增长,而且有结构强度的增长(次固结作用).因此,只有考虑到地基土的结构强度增长,对每级堆载地基稳定性进行计算才更为合理.结合具体的工程实例,对各种原位和室内试验进行统计分析,对地基土进行考虑结构强度增长的总应力法稳定性计算,并与考虑表观强度增长的总应力法和考虑超孔隙水压力的有效应力法地基稳定性计算进行对比.     

钢筋混凝土柱在侧向撞击作用下破坏模式研究

近似地分析了结构构件在侧向冲击荷载作用下的动力反应模式。得出了钢筋混凝土柱在冲击荷载作用下弯曲型变形与直剪型变形2种单自由度模型动力反应计算公式,并尝试将构件几何尺寸、材料力学性能以及冲击荷载都作为随机变量,考虑荷载不同持时及不同峰值,用打靶法计算了一个实例构件在瞬时冲击荷载作用下的破坏概率,为初步判断构件的破坏模式提供依据。计算结果表明荷载持时与峰值是决定结构构件破坏模式的重要因素。从构件破坏模式的变化过程来看,将构件在侧向撞击荷载作用下的动力反应分解成弯曲型与直剪型是合理的,失效概率的计算结果与定性分析的趋势是一致的。直剪型动力反应的振动频率远大于弯曲型动力反应的振动频率,反映了结构构件2种不同的破坏机制有很大的差别。当荷载峰值增加、持时缩短时,构件的动力反应趋向于直剪型,当荷载峰值减小、持时增加时,构件的动力反应趋向于弯曲型。     

两种矩形板考虑初始恒载效应的位移伽辽金近似解

基于板考虑初始恒载效应的应变能表达,运用变分原理导出了静力平衡控制微分方程。运用伽辽金法求解得到了四边固支、简支矩形板考虑初始恒载效应的近似活载（或后期荷载）位移表达式,并运用有限元法验证了公式的正确性。各近似位移表达式简单明了,清楚地反映了前期恒载和各因素对活载位移的影响,更为直观地说明了板的恒载效应这一概念。计算分析表明：初始恒载的存在增加了板的弯曲刚度,减小了活载位移;板的恒载效应主要受恒载大小、跨厚比和边界条件等因素的影响;对于较薄或弯曲刚度较小的板,在计算分析和结构设计中应考虑这种恒载效应对承受活载（或后期荷载）作用的受力行为影响。     

温湿度变化环境下木构件长期强度衰减模型

为了研究长期温湿度变化环境对木构件持续荷载效应的影响,将温湿度的长期变化视为木构件的外部荷载,在已有强度损伤累积模型基础上,采用miner线性损伤累积理论,通过数值分析方法建立了同时考虑日温湿度变化和年温湿度变化的长期荷载作用下木构件的强度损伤累积模型,并积分得到了材料强度衰减模型.结果表明:以年为时间单位的长期强度损伤累积模型保留了Gerhards模型的指数形式,大大提高了计算效率;材料强度衰减模型反映长期荷载作用下木构件强度的时变规律,便于采用抗力理论对历史建筑木结构进行剩余寿命预测;应用本文建立的模型对某历史建筑木桁架进行的剩余寿命预测验证了该模型的可行性和合理性.     

雪灾下轻钢结构大面积破坏的概率成因

现行可靠度设计统一标准在分析轻钢结构构件可靠度时,对荷载效应比值的取值范围考虑不够充分.针对此不足,提出了1种基于应力的荷载效应比值计算方法,解决了在构件失效是由多种形式内力引发的情形下选择何种荷载效应来计算荷载效应比值的问题.以多个轻钢结构构件为例,采用该方法分析了轻钢结构中荷载效应比值的取值范围.揭示了雪荷载不利布置下,轻钢结构的荷载效应比值将会非常高的现象.接着对按现行分项系数设计的轻钢结构进行了可靠度校核,表明轻钢结构的可靠性处于较低的水平.最后分析了雪荷载超过设计标准时轻钢结构可靠度随不同荷载效应比值的变化规律.结果表明当雪荷载超载较大时,荷载效应比值越大的结构可靠性越低.这从可靠性的角度为近年雪灾中轻钢结构大面积破坏的现象提供了补充解释.     

高强混凝土强度的人工神经网络预测

为了在多因素作用下更为准确地预测高强混凝土的抗压强度,采用了人工神经网络中的BP网络模型及其学习算法,基于MATLAB神经网络工具箱对文献中高强混凝土的实测数据进行分析预测,并与回归分析方法计算的结果进行了对比,结果表明,人工神经网络在高强混凝土抗压强度的预测方面具有较高的精度,且明显优于回归模型.因此,神经网络方法是一种可以定量分析、简便易行、计算精度高、预测能力强的分析方法,用于高强混凝土抗压强度的预测是可行的.     

高强混凝土负温下强度发展的研究

混凝土受冻临界强度和负温强度发展是冬季施工主要参数，因此研究了掺与未掺防冻剂的C60混凝土在标准养护及-15℃条件下强度发展规律，测试了在标准养护下混凝土的28d抗压强度（f28），并研究了具有一定初始强度的C60高强混凝土置于-15℃条件7d再转入标准养护28d的抗压强度（f-7 28),通过对C60高强混凝土f-7 28与f28的比值，确定了掺防冻剂C60高强混凝土的抗冻临界强度，研究结果表明：掺防冻剂的C60高强混凝土在标准养护及-15℃条件下的抗压强度增长率均比未掺防冻剂C60高强混凝土的大，掺防冻剂的C60高强混凝土达到16.4MPa的抗冻临界强度后，负温冻结对其抗压强度的损伤很小，该混凝土可以进行冬季施工。     

高强混凝土抗压强度的试验研究

随着建筑业的快速发展,混凝土的强度提高是世界各国土木工程界普遍关注的问题。掺有硅灰的混凝土的耐久性得到了研究。研究水胶比和硅灰掺量等参数对高强混凝土的抗压强度的影响。通过试验的方法,找出不同情况下,高强混凝土的最优配合比设计。     

CA砂浆强度影响因素及强度机理研究

为制得满足高速铁路建设的CA砂浆,制备了不同配比的CA砂浆,通过考查CA砂浆的强度并利用扫描电子显微镜观测微观结构,研究砂的级配、砂灰比、乳化沥青与水泥比等因素对CA砂浆固化体不同龄期强度的影响．研究表明：选择粒径为0．15—0．3mm与0．3—0．6mm的组合砂能有效地降低高强型CA砂浆材料的分离度,而对CA砂浆28...     

Modified Mohr-Coulomb strength criterion considering rock mass intrinsic material strength factorization

With the increase of mining depth of mineral resources,the rock mass stress state is being more and more complex.The rock mass show different features,namely,with the increase of hydrostatic pressure,rock mass failure mode turns from brittle tension failure to structure ductile failure and its limit strength also increases.The restriction of minimal principal stress on the initiation and development of microcrack and the change of micro-unit stress state by the intermediate principal stress play a decisive role in the increase of rock mass limit strength.Based on the rock mass failure behavior law under complex stress state and theσ2-dependence on the rock mass strength,we proposed a Modified Mohr-Coulomb(M-MC)strength criterion which is smooth and convex.Finally,the M-MC criterion is validated by multiaxial test data of eight kinds of rock mass.We also compared the fitting results with Mohr-Coulomb criterion(MC).It shows that the new criterion fits the test data better than the Mohr-Coulomb criterion.So the M-MC strength criterion well reveals the rock mass bearing behavior and can be widely used in the rock mass strength analysis.The results can provide theoretical foundations for stability analysis and reinforcement design of complex underground engineering.     

早强混凝土脱模强度的试验研究

为满足Fpccp管生产及施工的需要,围绕水胶比、外加剂的掺量及蒸养参数(静养时间、升温速度、恒温时间、恒温温度及降温时间)等对C40早强混凝土脱模强度的影响因素进行了系统的试验研究,得到了满足"6h脱模强度不低于20MPa"的早强混凝土配合比(水胶比0.34、减水剂掺量1.1%、速凝剂掺量1.8%)及蒸养制度(静养时间10～30min、升温速度20～22℃/h、恒温时间120～180min、恒温温度65℃、降温时间10～40min).可加快模具周转速度,缩短生产周期,提高生产效率,节约生产成本,为Fpccp管生产及施工提供理论依据和技术支撑.     

混凝土劈裂抗拉强度与轴心抗拉强度关系研究

国内外学者对混凝土劈拉与轴拉强度的强度关系的研究结论并不一致,为更好地研究两者强度关系,基于黏聚裂纹模型理论,进行了的圆柱体试件尺寸为150 mm×300 mm,垫条宽度变化范围为5~20 mm共8个级别的劈拉试验和尺寸为100 mm×100 mm×550 mm的棱柱体轴拉试验。建立了劈拉强度和直拉强度关系比fts/ft与圆柱体试件直径和特征长度比D/Lch的回归方程,并给出了公式中参数的取值,对大体积混凝土结构的设计及检测有一定的参考价值。     

不同掺量混凝土的早期强度试验研究及其强度预测

介绍了4个不同掺量混凝土试件的材料置备、配合比设计及制作的全过程,并测量了3d龄期的12块试件的轴心抗压强度.通过对试验数据和混凝土试件强度变化规律分析,探讨了混凝土不同掺量对混凝土强度的影响.基于普通混凝土强度-成熟度函数关系的理论基础,应用线性回归方法,对掺硅粉、粉煤灰混凝土强度试验数据进行了研究,得出了4个不同掺量混凝土早期相对强度预测公式.     

不同强度等级再生混凝土抗折性能的研究

为研究不同强度等级再生混凝土的抗折性能,设计了C30,C40,C50三个强度等级的再生混凝土,并对其抗折强度、抗压强度进行试验研究.试验结果表明:同一强度等级,再生混凝土可以达到甚至超过普通混凝土的抗折强度,再生混凝土的抗折强度与立方体抗压强度比值与普通混凝土接近;随着混凝土强度等级的升高,其抗折强度与立方体抗压强度的比值逐渐减小.