混凝土多轴疲劳损伤

混凝土复杂应力状态下的疲劳损伤公式可由单轴应力状态下的疲劳公式推广而得，应用时只需采用与混凝土静破坏准则相适应等效应力代替单向应力，等效应力最大处即为疲劳破坏起源处。     

疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力分析

目前对混凝土腐蚀疲劳问题主要集中在试验研究,难以揭示其变形和破坏的物理机制。针对这一问题,根据扩散理论及损伤力学理论建立了疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土应力的数值求解方法。主要推导出受疲劳荷载作用的混凝土扩散系数公式,建立了硫酸盐腐蚀与疲劳荷载耦合关系,分析不同外界环境条件对疲劳荷载与硫酸盐耦合作用下水泥混凝土内部应力的影响,为疲劳荷载与硫酸盐腐蚀耦合作用下水泥混凝土构件损伤演化与寿命预测奠定基础。     

钢纤维混凝土的弯曲疲劳损伤研究

对钢纤维混凝土的弯曲疲劳损伤特性进行了试验研究和理论分析,并根据疲劳积累损伤理论给出了钢纤维混凝土的弯曲疲劳损伤力学模型。     

高温多轴变幅疲劳损伤累积

为进行高温多轴变幅疲劳寿命预测,以应力幅作为损伤变量,采用经典的Chaboche模型进行多轴疲劳损伤计算.多轴加载下等效应力的确定是根据单轴加载下的本构关系,利用多轴等效应变求出等效应力.修正Chaboche疲劳累积损伤模型中应力指数表达式的形式,根据Chaboche损伤累积模型,求解变幅加载下的疲劳损伤.推导出多级加载的Chaboche疲劳损伤累积公式,将其用于变幅加载块的疲劳损伤估算.寿命预测结果与试验结果接近,误差基本在2倍因子之内,说明了寿命估算方法的可行性.     

用相关系数法优化拟合水泥混凝土疲劳方程

疲劳方程一直是人们研究材料疲劳特性的重要手段。在总结国内外对水泥混凝土疲劳方程研究的成果上，对疲劳方程的形式作了改进，沿袭了双对数形式，在疲劳方程中引入水泥混凝土材料的最小应力水平，采用了三参数疲劳方程形式，使相关系数的绝对值达到最大，并对一组试验数据进行了拟合，与以往的疲劳方程相比，取得了良好的拟合效果。     

钢纤维混凝土疲劳损伤机理初探

在实验观测基础上，提出了钢纤维混凝土裂端微裂区耗能模型，结合断裂分析中的能量平衡和耗散原理，运用该模型定性定量地分析和解释了钢纤维混凝土疲劳损伤行为的内在机理。     

混凝土抗压疲劳剩余强度损伤模型

目的建立混凝土抗压疲劳剩余强度随疲劳次数衰减的模型,揭示混凝土疲劳剩余强度衰减规律．方法基于连续体损伤力学理论,采用应变能量释放率空间的边界面模型,通过极限断裂面的不断移动来模拟疲劳过程中损伤阂值的变化情况．结果建立了累积损伤与相应循环损伤能量释放率之间的函数关系,确定了疲劳加载中极限断裂面尺寸的变化规律,在高周疲劳过程里损伤模量表达式中D是变量,且与剩余强度有关．利用模型编制计算机程序,绘出了不同最大应力水平下混凝土疲劳剩余抗压强度的衰减曲线．结论变量D反映出混凝土疲劳剩余衰减的特性,模型的计算结果能较好反映试验结果的变化规律．     

钢纤维混凝土高温损伤及温度应力模拟

研究高温对不同钢纤维掺量的钢纤维混凝土的抗拉、劈拉强度的影响结果,对影响机理进行了简单的分析.结果表明,钢纤维混凝土高温后的抗压、劈拉强度随所受最高温的升高而缓慢下降,400℃以后下降稍快.与素混凝土相比,掺2%钢纤维的抗压强度与劈拉强度残余率分别可提高27.6%和9.3%左右.采用有限元软件ANSYS对混凝土加热过程中的温度场与应力场进行分析,提出了混凝土高温下开裂损伤判据.     

温度-荷载作用下新旧混凝土道面接缝力学性能

为研究新旧混凝土道面接缝处温度-荷载对机场道面板间力学性能的影响,基于Winkler地基模型,采用有限元方法建立了道面结构温度场计算模型.同时对华东地区某机场道面进行了重型落锤式弯沉测试,通过对比分析新旧道面板上不同位置处的弯沉、脱空判定值及传荷系数的变化规律,验证了计算模型的可靠性,进一步分析板底拉应力作用机理.结果表明：现场测试弯沉值考虑温度的影响,以保证对新旧道面板的板底脱空判定值和接缝传荷能力评价结果的可靠性;新旧道面间接缝的传荷系数与温度呈较好的二次曲线关系;随温度升高,在荷载作用下板底集中应力无法有效地释放,新道面的板底拉应力明显增大;提高道面板弹性模量可增强接缝处新旧道面板间应力扩散传递,但也会增大板底拉应力,易导致道面板沿板底向板顶开裂破坏.     

疲劳荷载作用下混凝土的边界面模型研究

边界面模型是少数可以描述混凝土在复杂的多轴循环荷载作用下性能的本构模型之一,它具有相对简单、应用方便的优点．首先总结了混凝土边界面模型研究的历史沿革,分析了它的构建方法;为了研究以损伤参数控制收缩的一类边界面模型对混凝土的疲劳寿命预测、非线性力学性能描述的能力以及对疲劳加载参数的敏感性,编制了计算程序,将计算结果与试验值进行了比较;分析了这类边界面模型的主要缺陷,提出了进一步完善的思路．     

超薄水泥混凝土路面设计理论与方法

超薄水泥混凝土(Ultra-Thin Whitetopping,UTW)路面由于其板厚和平面尺寸的特殊性,尚无一套适宜的路面结构设计方法.在对UTW路面结构荷载应力和温度应力利用有限元法进行计算分析的基础上,提出了UTW路面设计理论与方法.采用贝克曼梁或落锤式弯沉仪(Falling Weight Deflectometer,FWD),测定旧沥青路面表面回弹弯沉,计算综合回弹模量,来评价旧沥青路面承载能力,并推荐控制标准值为当量回弹模量宜大于188 MPa.路面板的疲劳断裂是UTW路面的主要破坏模式,据此提出以控制行车荷载反复作用在板内所产生的荷载疲劳应力不大于混凝土弯拉强度作为路面板厚度设计的标准.确定了结构设计参数及路面板厚度计算方法.     

环境作用与疲劳荷载藕合下混凝土结构性能劣化行为

混凝土结构往往需要承受疲劳荷载的作用,进而引起结构的疲劳损伤及脆性破坏;同时,混凝土结构还可能承受腐蚀、高（低）温、冻融循环等环境作用,并由此引起结构的环境损伤;当疲劳荷载与环境作用相互耦合时,结构性能会加速劣化,从而导致结构过早发生脆性破坏.该文分析多种环境作用与疲劳荷载耦合下混凝土结构性能劣化的机制,介绍有关研究现状,提出需要进一步解决的问题.     

混凝土疲劳损伤试验中试件初始极限强度的推测方法

针对混凝土疲劳损伤试验及其结果分析的需要，提出了基于疲劳损伤测试的混凝土试件强度确定的洄溯测算法。首先，通过对混凝土常规疲劳试验结果的分析，定量地揭示了试件初始极限强度离散性疲劳寿命很在影响的特点，并进一步通过试验验证了混凝土疲劳变形的三阶段规律，在此基础上，提出了混凝土试件强度确定的洄溯测算法，它包括试件疲劳损伤测试，实际疲劳寿命推算和试件强度确定三部分。最后，本文提出的洄溯测算法确定混凝土试件     

混凝土疲劳损伤的强度和刚度衰减试验研究

首先进行了混凝土在单级和两级等幅轴压重复应力作用下的高周疲劳试验;其次,根据混凝土疲劳损伤发展的三阶段普遍规律,从工程实际应用出发,定义了单有和两级等幅疲劳剩余静载极限强度和刚度衰减率的表达式;然后由试验数据得到了相应加载等级剩余静载极限强度和刚度衰减率的经验公式;最后将上述公式推广混凝土的多级等幅疲劳加载。     

碳纤维布加固损伤混凝土梁的疲劳性能试验

完成了粘贴碳纤维布加固在役损伤混凝土梁的疲劳试验。试验结果表明：损伤混凝土梁粘贴碳纤维布加固后的疲劳寿命可提高45％～60％，疲劳变形减少了25％～35％，梁的疲劳抗裂性能得到较大提高。因此，粘贴碳纤维布可以较大提高损伤混凝土梁的疲劳性能，延长损伤混凝土结构的使用寿命，为碳纤维布加固混凝土结构的长期疲劳性能研究提供了试验依据。     

飞机起落架疲劳损伤估算及其特点

以战斗类飞机和运输类飞机主起落架为例,通过飞行实测获得起落架在实际工作过程中的载荷-时间历程(即实测载荷谱),并利用M iner准则对其疲劳寿命进行了估算。计算结果表明:战斗类飞机和运输类飞机起落架在着陆滑行段所造成的损伤分别占各自总损伤的75%以上和60%以上,运输类飞机在着陆瞬间撞击对起落架所造成的损伤约占总损伤的40%。通过分析战斗类飞机和运输类飞机的起落架疲劳损伤特点,为其可靠性设计和结构优化设计等提供了重要依据。     

持续荷载作用下疲劳损伤混凝土梁的变形性能分析

为明确往复荷载和持载作用下混凝土梁变形的发展规律,本文通过弯曲疲劳加载引入疲劳损伤后采用堆载法对4根梁进行堆载徐变试验,研究疲劳损伤对梁受压区混凝土的徐变发展规律和持续荷载作用下梁变形性能的影响。研究结果表明:相较于无损梁,疲劳损伤梁受拉区混凝土最大裂缝宽度、受压区混凝土总应变和总挠度更大,且在堆载作用下的发展速率更快,随着疲劳损伤程度的增大,各指标也有增大的趋势;疲劳作用促进了混凝土微裂缝的产生和发展,提前并加速了梁徐变变形的发展,导致前期疲劳加载就已产生了部分徐变应变和徐变挠度;基于试验结果建立了疲劳损伤梁受压区混凝土总徐变应变和梁徐变挠度计算模型,发现疲劳循环寿命比为0.025、0.15和0.60时的疲劳残余挠度分别相当于无损梁128、800和1 180 d的徐变挠度。     

高温作用后混凝土本构关系试验研究

钢筋混凝土结构遭受大灾作用后，在决定修复受损结构以前，必须估计结构的残余承载能力，这需要了解高温作用后混凝土和钢筋的性能，其中高温作用后混凝土的本构关系是计算结构残余承载能力的基础．     

沥青混合料拉伸疲劳试验下疲劳损伤特性研究

利用MTS810型电液伺服试验系统对沥青混凝土小梁试件在低温下进行了常应变的等应变率加载模式的拉伸疲劳试验.试验时按三角波形加载,并考虑了不同拉伸应变水平.由试验结果得到了不同应变水平下的沥青混合料峰值拉伸应力值并计算了每个循环内的耗散能.由疲劳试验结果结合能量原理提出了一种考虑拉伸应变水平的疲劳损伤模型.     

双轴应力下混凝土材料的损伤演变

利用作者提出的混凝土各向异性损伤模型研究了混凝土材料双轴应力下的损伤演变规律在双轴应力比小于4.37的情况下与较小应力对应的损伤将被抑制不发生演变损伤只在加载平面内产生破坏面与加载面平行