抗裂圆环的干缩应力分析 Ⅵ.不均匀干燥时钢芯壁厚的影响及抗裂性能判据

在弹性力学基本方程的基础上,研究了不均匀干燥时钢芯壁厚对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响规律,并将其结果与均匀干燥情况进行了比较。通过比较发现,当钢芯壁厚较薄时,不均匀干燥时的最大环向拉应力大于均匀干燥时的最大环向拉应力;当钢芯壁厚较厚时,不均匀干燥时的最大环向拉应力小于均匀干燥时的最大环向拉应力。临界钢芯厚度随水泥基材料弹性模量的增大而增大。     

抗裂圆环的干缩应力分析Ⅳ.不均匀干燥时干缩应力的理论分析

用弹性力学方法分析了抗裂圆环在水泥基材料发生不均匀干缩变形时的径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布。给出了这些分布的数学表达式,并对这些表达式进行了分析。研究结果表明,在不均匀干燥过程中,水泥基材料圆环径向受压、环向受拉、最大环向拉应力在圆环的外侧。     

抗裂圆环的干缩应力分析 Ⅰ.均匀干燥时的理论分析

利用弹性力学方法分析了抗裂圆环在水泥基材料发生均匀干缩变形时的径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布。给出了这些分布的数学表达式,并对这些表达式进行了分析。研究结果表明,在均匀干燥过程中,水泥基材料圆环径向受压,环向受拉,最大环向拉应力在圆环的内侧。环向应变是多种应变的叠加,而不仅是环向拉应力作用的结果。     

抗裂圆环的干缩应力分析Ⅱ.均匀干燥时水泥基材料弹性模量的影响

根据弹性力学基本方程,研究了均匀干燥过程中水泥基材料弹性模量对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响,分析了其机理,探讨了圆环抗裂试验方法定量化的途径。     

抗裂圆环的干缩应力分析 Ⅲ.均匀干燥时钢芯壁厚的影响及抗裂性能判据

在弹性力学基本方程的基础上,研究了均匀干燥时钢芯壁厚对径向位移分布、径向应变分布、环向应变分布、径向应力分布和环向应力分布的影响规律。通过比较试验状态与实际工程状态的差异,提出了绝对约束状态的概念。用弹性力学方法推导出绝对约束状态下应力的计算公式,并以此提出了水泥基材料抗裂性能的定量判据。     

棉花秸秆水泥基砌块材料单轴受压性能研究

配置3种不同强度等级棉花秸秆水泥基砌块,进行单轴受压试验。研究棉花秸秆水泥基砌块在单轴受压状态下的破坏过程与形态,分析材料抗压强度、弹性模量、泊松比、应力-应变全曲线、峰值应变、极限应变等单轴受压力学性能;提出3种不同强度等级棉花秸秆水泥基砌块材料的应力-应变全曲线本构方程,并与普通混凝土砌块的应力-应变全曲线对比。结果表明:棉花秸秆水泥基砌块材料呈剪切破坏;棉花秸秆在水泥基砌块中的拉结作用提高了材料的残余强度与稳定承载能力;用两段式方程对棉花秸秆水泥基砌块应力-应变全曲线进行拟合的结果与试验结果吻合较好。     

抗裂圆环的干缩应力分析 Ⅶ.均匀干燥时徐变的影响

采用弹性力学方法研究了徐变变形对圆环抗裂试验结果的影响。通过研究发现,位移、应变和应力均随徐变变形的增大而减小。缓慢干燥时,徐变变形能够减小水泥基材料圆环开裂的趋势。     

聚乙烯醇纤维水泥基复合材料受压弹性模量试验研究

采用尺寸为150 mm×150 mm×300 mm的棱柱试件对聚乙烯醇纤维水泥基复合材料PVAECC进行轴心受压弹性模量的试验研究。采取连续加载的方式,通过应力-应变曲线获取原点切线模量以及一定应力比下的割线模量。对不同试验标准下的弹性模量取值进行分析对比,研究PVA纤维体积分数以及材料抗压强度对弹性模量的影响。试验表明,PVA-ECC材料的弹性模量随材料抗压强度的提高而提高,且PVA纤维掺量对水泥基复合材料的弹性模量有一定影响。     

基于ABAQUS软件的斜桩式拱座工作性状研究

为研究大断面斜桩式拱座的工作特性,采用大型有限元软件ABAQUS建立3D弹塑性有限元模型,分析弹性模量、截面形式及地质条件对拱座基础的受力影响。分析表明:基础混凝土材料弹性模量增大,其轴力、弯矩、桩顶最大拉应力相应增大,但桩顶轴向和径向位移减小;不同截面形式对桩身应力分布、桩顶位移影响较大;不同地质条件下拱座基础应力和轴力相差不大,桩身弯矩变化较大,位移变化较小。研究结果可为类似桥梁拱座基础设计提供参考依据。     

圆截面钢管混凝土受弯构件试验研究

通过4个圆截面钢管混凝土受弯构件的试验研究,对其基本静力性能进行分析。结果表明,在本文试验参数范围内,圆截面钢管混凝土受弯构件的荷载一跨中挠度曲线可以划分为以下3个阶段：弹性阶段、弹塑性阶段和增强阶段;所有试件均在跨中挠度达到大约1／200跨度时结束弹性阶段。环向应变沿截面圆周分布不均匀：纵向受拉最大点环向压应变最大,纵向受压最大点环向拉应变最大。从加载之初直到大约0．7倍极限承载力,纵向应变沿截面高度分布基本符合平截面假定。试件的屈服与钢管的纵向受拉屈服几乎同步发生。对于同一点,纵向受压则环向受拉,反之,纵向受拉则环向受压;纵向受拉点的钢管对混凝土没有约束作用。     

玻璃纤维增强硫铝酸盐水泥拉压本构方程研究

以耐碱玻璃纤维作为增强材料,以快硬硫铝酸盐水泥为胶凝材料,制备了不同玻璃纤维掺量的玻璃纤维增强水泥(GRC)。通过单轴拉伸试验、单轴压缩试验研究了玻璃纤维掺量对拉压应力-应变曲线的影响,建立了GRC的拉压本构方程。GRC在拉、压状态下具有不同的本构方程形式,且弹性阶段拉压的弹性模量不同。拉伸时,弹性变形阶段的弹性模量E_1几乎不受纤维掺量的影响。玻璃纤维掺量大于2%的GRC本构方程特征参数E_2(塑性变形阶段单位应变变化的应力变化)、σ_0随玻璃纤维掺量增加而增大。压缩时,压缩弹性模量E′随着玻璃纤维的含量增加先增加后减小,3%玻璃纤维时弹性模量E′达到最大值。     

利用直接拉伸应力-裂缝宽度曲线计算PVA纤维增强水泥基复合材料断裂能的方法研究

分析比较了各国学者针对PVA纤维增强水泥基复合材料进行单轴直接拉伸采用的试件形式和试验方法,发现用矩形长条试件、两端粘贴铝片,并采用闭环试验机、位移控制方法得到的拉伸效果最好,这揭示了应变硬化效果与选择的拉伸方法关系较大。对比了混凝土、钢纤维混凝土和PVA纤维增强水泥基复合材料的拉伸应力-应变曲线,以及由其拉伸应力-应变曲线计算得到的对应应变软化材料和应变硬化材料的应力-裂缝宽度曲线,根据得到的应变硬化材料的应力-裂缝宽度曲线计算出了PVA纤维增强水泥基复合材料的断裂能是普通混凝土的50倍。     

空心瓷绝缘子机械特性的试验分析研究

选用空心瓷绝缘子作为试品,利用动态电阻应变仪,分析空心瓷绝缘子在弯曲负荷、内压力负荷及两者联合作用下的应力和应变变化规律。试验结果表明：弯曲负荷试验下,随着弯曲负荷的增加,轴向应变不断增大,基本呈线性增加,下端径向受力状态与轴向相反,拉应力增长的速率稍大于压应力;内压力试验下,随着内压力的增大,轴向和径向应变不断增大,上端和下端部位的轴向应变变化一致性较好,且稍微小于径向应变;弯曲负荷和内压力联合作用下,拉应力状态的应变大于单独负荷作用的应变,而呈压应力状态的应变则小于单独负荷作用的应变,下端拉应力侧受力状态由轴向拉应力和径向压应力转变为轴向径向均为拉应力,考核将会更加严酷;推荐选择以相对较大弯曲负荷为基准,进行拉伸弹性模量、压缩弹性模量和泊松比的测量。     

轻质超高韧性水泥基复合材料试验研究

通过掺入玻化微珠配制轻质超高韧性水泥基复合材料,研究了玻化微珠掺量对复合材料密度、强度、弹性模量及拉伸特性的影响。结果表明,随着玻化微珠掺量的增加,超高韧性水泥基复合材料的密度逐渐减小,抗压强度和拉伸弹性模量逐渐降低,极限抗拉强度先降低后提高,极限抗拉应变逐渐增大。当玻化微珠掺量为胶凝材料质量的23.5%时,轻质超高韧性水泥基复合材料密度为1.34g/cm~3,抗压强度为29.84 MPa、拉伸弹性模量为9.3 GPa,极限抗拉应变4.81%,极限抗拉强度4.03 MPa。     

双向激振下饱和软黏土动模量与阻尼变化规律试验研究

 通过GDS双向动三轴系统对双向激振循环荷载作用下饱和软黏土的动模量与阻尼变化规律进行研究。结果表明：随着径向循环应力增加,孔压比增加,双向激振对孔压的影响仅限于对初始孔压的提高,且初始孔压提高的幅度近似与径向循环应力相等;双向激振对门槛循环应力比的影响不明显;径向循环应力对动模量与阻尼的变化规律有显著的影响,在动应变一定的情况下,随着径向循环应力比的增加,动模量降低,阻尼比增加。随着径向循环应力的增加,小应变弹性模量随之减小,且近似与径向循环应力比成线性关系,据此实现了Hardin公式的修正,建立了双向激振下小应变弹性模量经验模型。径向循环应力及围压对 及 关系曲线影响不明显,通过对双曲线型模型修正,建立双向激振下饱和软黏土动模量与阻尼随动应变变化的经验模型。     

双向循环荷载下饱和软黏土变形特性的试验研究

利用GDS双向振动仪进行不排水三轴试验。循环荷载分别被简化成单向(轴向)正弦波和双向(轴向和径向)正弦波形式。对比研究径向振动对萧山软黏土变形特性和循环强度的影响;给出不同轴向循环应力幅值和不同径向循环应力比(径向应力幅值与轴向应力幅值之比)情况下的轴向应力-振次曲线。研究表明:在变形发展初期,不同径向循环应力比的应变曲线比较接近;随着应变的增大,应变曲线之间的差别越来越大;且径向循环应力比越大,轴向应变发展越快;轴向循环应力越大,不同径向循环应力比的应变曲线之间的差异越大;将5%定义为破坏应变,给出不同径向循环应力比的动强度曲线;双向循环荷载作用下的循环强度曲线要比单向循环荷载作用下的曲线低,但是,当径向循环应力比超过0.5时,不同循环强度曲线之间的差别非常小;径向循环应力对最小极限循环强度的影响非常小,因此双向循环荷载作用下的最小极限循环强度值可以用单向循环荷载作用下的结果代替。     

不均匀沉降对水泥混凝土路面荷载应力的影响

以水泥混凝土路面为研究对象,采用三维有限元方法分析了地基不均匀沉降条件下水泥混凝土板的应力变化.得出了板底弯拉应力、混凝土板的最大主拉应力与路基不均匀沉降之间的关系,探讨了水泥混凝土板在地基不均匀沉降地段的受力机理,为水泥路面设计提供参考.     

基坑开挖旁侧盾构隧道结构横向受力与变形研究

针对基坑开挖旁侧盾构隧道结构横向受力和变形规律，提出了一种考虑围护结构变形影响的盾构隧道横向受力理论计算方法，并通过某实际工程三维有限元计算结果和干砂地层隧道旁侧基坑开挖离心模型试验结果，验证了隧道径向附加荷载理论计算方法的可靠性。结合该工程获取的围护桩水平位移、地表沉降、隧道变形和应变现场实测数据，探究了隧道横向受力-变形-内力之间的关联机制。结果表明：(1)隧道初始径向荷载呈“葫芦形”对称分布，侧方开挖引起隧道近基坑侧和拱顶外荷载减小，而远基坑侧和拱底外荷载增大，这与开挖引起的自由场地层位移和隧道位移相对大小有关，水平和竖向不均衡荷载由隧道纵向差异变形引起的环间剪切力平衡。(2)隧道椭圆形变形、朝基底方向的顺时针旋转角度和正负弯矩值随开挖不断增大。(3)隧道环向弯矩分布与螺栓相对位置关系密切相关，研究断面处近基坑侧拱腰附近存在螺栓，其将承担更多的环向拉应力；远基坑侧拱腰附近为混凝土管片，环向拉应力主要由管片承担，从而使得研究断面处隧道管片最大环向弯矩发生在远基坑侧拱腰位置。     

黔东南州杉木物理力学性能研究

为了对黔东南本地生产的杉木物理力学性能进行研究,设计并制作了一批试样,对其进行基本材料力学性能测试。试验表明:黔东南杉木在顺纹拉伸情况下应力应变曲线为线性,在顺纹和横纹压缩情况下,压缩应力应变曲线相似,分为线弹性阶段和弹塑性阶段,且顺纹抗压弹性模量远大于横纹径向和横纹弦向弹性模量,顺纹抗压强度远远大于横纹径向抗压强度和横纹弦向抗压强度,抗弯模量远小于顺纹抗压弹性模量,远大于横纹径向和弦向抗压弹性模量。     

微弯曲碳纤维板加固古砖塔模型试验研究

针对碳纤维板加固多边形古砖塔时预应力沿板带和砌体分布不均匀的情况,提出了在碳纤维板下加设微弯曲板和两端张拉的加固方案。制作了古砖塔缩尺模型并采用两种矢跨比(1∶15和1∶10)的微弯曲板进行加固,分别对试验模型进行超张拉试验,并维持50%预应力度进行长期持荷试验,以分析微弯曲板及其矢跨比改善应力分布效果。研究结果表明：加设微弯曲板和两端张拉的加固方案使作用在砌体上的围箍应力分布更加均匀,靠近和远离张拉端、转角和中面部位的应变差值明显减小;在长期荷载状态下,碳纤维板和砌体上应变逐渐均匀且变化符合对数规律,持荷30d后应变基本稳定,仍对砖砌体保持一定的围箍应力;采用大矢跨比微弯曲板加固对改善应力集中有较好的作用,而采用小矢跨比微弯曲板加固则有利于塔体的开槽和复原,鉴于两者长期荷载效应差异不大,实际施工时可优先采用小矢跨比微弯曲板进行加固。