侵蚀与荷载耦合作用下砼梁承载力与延性试验

为探明冻融循环、氯离子侵蚀和硫酸根离子侵蚀与荷载的耦合作用对钢筋混凝土构件承载力和变形的影响,通过室内模拟试验,对持续荷载下侵蚀梁、无荷载下侵蚀梁以及无荷载无侵蚀梁的正截面剩余承载力、延性、破坏机理进行研究.结果表明:荷载与侵蚀环境共同作用加剧了梁的力学性能退化,且持载水平越高,承载力下降越多,延性降低幅度越大;在400次冻融循环过后,预加荷载为70%Fu的混凝土梁的破坏形式由延性破坏转变到脆性破坏.对钢筋混凝土结构承载力和使用寿命进行预测时,应该考虑使用荷载和环境作用的共同影响.横向裂缝对混凝土梁剩余承载力存在影响,要特别关注腐蚀环境中带裂缝工作的高持载梁的耐久性.     

半刚接钢框架内填RC墙结构的试验及有限元分析

通过对一榀半刚接钢框架内填RC墙（SRCW）结构模型的低周反复荷载试验，研究了SRCW结构的滞回性能、变形能力、刚度关系以及破坏模式。在此基础上，采用ANSYS软件对其进行了非线性分析，得到了该结构在单调荷载作用下的变形、剐度退化、应力分布及传力机理，分析结果同试验吻合较好。同时对SRCW结构的极限承载力影响因素进行了分析，得出的结论可供进一步研究和工程设计参考。     

十字形钢骨混凝土异形柱双向偏心受压试验

目的 研究十字形钢骨混凝土异形柱的破坏机理、受力性能及变形能力.方法 通过对6个十字形钢骨混凝土异形柱进行双向偏心受压承载力的试验研究,观察了不同含钢率、不同偏心距异形柱的受力过程和破坏形态;分析了钢骨混凝土异形柱在双向偏心荷载作用下破坏特点,荷载一位移曲线及骨架曲线、承载力、位移延性等力学性能.结果 明确了钢骨混凝土异形柱在双向偏心荷载作用下的破坏特征,钢骨混凝土异形柱钢骨翼缘的存在对其内部混凝土起到了约束作用.随着含钢率的增加,构件的承载力及延性相应得到提高.结论 钢骨混凝土异形柱具有很高的承载能力和很好的延性,十字形钢骨混凝土异形柱可以在工程中推广使用.     

硅酸钙-聚氨酯夹芯板的抗弯性能

为研究非金属面夹芯板受弯破坏时的力学性能,考虑芯材剪切变形的影响,利用力与变形的平衡微分关系,推导并简化在均布荷载和集中荷载作用下单跨简支夹芯板的弯曲变形与承载力计算公式．通过真空加载和沙袋堆载分别对硅酸钙-聚氨酯夹芯板进行了两组弯曲试验,并用软件ABAQUS进行了有限元模拟,分别得到其正常使用极限状态和承载能力极限状态时的变形和破坏荷载,以及相应的荷载-位移曲线．结果表明,理论计算简化公式、试验结果和有限元结果三者吻合较好,因而该理论简化公式可用于计算这种非金属面夹芯板的弯曲变形和承载力．     

生土结构房屋的承重夯土墙体抗震性能试验研究

对村镇建筑中使用的生土结构房屋承重夯土墙的受力及抗震性能进行试验研究,设计了三片夯土墙试件.对试件施加竖向荷载和低周反复水平荷载,研究夯土墙体在地震荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线的特征以及墙体的水平承载力和变形能力等.通过对比试验,分析了构造柱、圈梁在夯土墙体中的作用以及土中掺和料对墙体受力性能的影响,指出影响夯土墙抗震性能的主要因素及一些施工中应该注意的问题,提出夯土墙承重墙体的抗剪承载力计算公式.     

长期荷载作用对钢管混凝土叠合柱力学性能影响

为研究长期荷载作用对钢管混凝土叠合柱力学性能的影响规律,对考虑长期荷载作用影响时构件的荷载-变形曲线进行了全过程分析.基于合理的材料本构关系模型,采用有限元法建立了长期荷载作用下叠合柱力学性能分析模型,对长期荷载作用下叠合柱的工作机理以及影响叠合柱承载力的参数进行了细致分析.结果表明:考虑长期荷载作用影响时,叠合柱的承载力降低且对应的跨中挠度增大;随着截面含钢管率的增大,在长期荷载作用阶段,叠合柱中钢管混凝土承担由钢筋混凝土卸下荷载的比例增大;当长细比大于10时,随着长细比、外包混凝土强度的增大及截面含钢管率、截面配筋率的减小,长期荷载作用下叠合柱的承载力出现下降.     

X形圆钢管相贯节点的轴向滞回性能

为了研究X形圆钢管相贯节点在支管轴向荷载作用下的抗震性能,进行了节点在支管轴向往复荷载作用下的试验,分析了节点的延性和耗能模式,以及节点轴拉承载力和轴压承载力之间的差异.研究结果表明:节点的破坏模式为相贯线附近主管管壁塑性软化后开裂破坏;节点的轴力—局部变形滞回曲线饱满,表现出良好的变形能力和延性;节点主要通过相贯线附...     

混凝土小砌块配筋砌体墙片抗剪性能试验研究

通过对8片混凝土小型空心砌块配筋砌体墙片在垂直荷载和水平反复荷载共同作用下的抗剪性能试验,研究分析了配筋砌体受剪墙片在周期反复荷载作用下的破坏特征、抗剪承载力、变形能力等方面的性能。试验表明在剪力作用下墙片会发生比较明显的的脆性剪切破坏,其抗剪承载能力较高,而且其变形能力比钢筋混凝土剪力墙的变形能力要好。     

混凝土小砌块配筋砌体墙片抗剪性能试验研究

通过对8片混凝土小型空心砌块配筋砌体墙片在垂直荷载和水平反复荷载共同作用下的抗剪性能试验，研究分析了配筋砌体受剪墙片在周期反复荷载作用下的破坏特征、抗剪承载力、变形能力等方面的性能。试验表明在剪力作用下墙片会发生比较明显的的脆性剪切破坏，其抗剪承载能力较高。而且其变形能力比钢筋混凝土剪力墙的变形能力要好。     

“渗流-应力场”及SO_4~(2-)—Cl~-复合作用下混凝土性能劣化研究

选取9组不同荷载及水头差作用下受氯离子和硫酸根离子腐蚀15d后的混凝土试块,测量其承载力,同时对混凝土试块粉末进行X射线衍射和扫描电镜分析,研究了不同荷载和水头差对混凝土受侵蚀破坏的影响和破坏机理,建立了受腐蚀混凝土承载力模型.实验表明:不同工况下混凝土承载力随水头差或荷载的增大而减小,荷载和水头差会增加混凝土试块中反应产物的量并改变混凝土内部的形貌、加剧混凝土腐蚀,且水头差的作用更明显.荷载和水头差共同作用对混凝土试块的影响比单独作用对混凝土性能的影响更显著.     

直接顶厚度对回采巷道稳定性影响的数值模拟研究

当回采巷道沿煤层顶板或底板布置时,由于煤层一般较顶底板软弱,因此,巷道围岩的矿压显现特征主要表现为两帮煤体的变形、破坏等现象,巷道易发生两帮煤体沿层理向巷道空间挤出的现象,并进而产生破碎、松动等现象.这与巷道上覆岩层的应力有着密切的关系.本文运用RFPA软件,分析了回采巷道上覆软弱直接顶厚度对巷道稳定性、巷道围岩应力分布与破坏情况、巷道围岩破裂部位与破裂范围的影响.通过对不同直接顶厚度影响下的巷道围岩稳定性分析,得出直接顶厚度与巷道围岩稳定性之间的数值关系,并分析了直接顶厚度对回采巷道稳定性的影响因素,这为煤矿回采巷道的开挖与支护提供一定的理论基础.     

金银台航电枢纽闸门启闭机主梁施工支架设计

在金银台航电枢纽启闭机排架主梁施工时,施工荷载重达130多t,在闸墩顶的钢桁架上架设高达20多m的钢管扣件式满堂红脚手架,计算该支架的稳定性、刚度及强度,并对设计方案进行了校核。     

采场顶板X-O型断裂形态力学分析

采场顶板的破断形态与采场来压、瓦斯抽放、地下水运移、地表沉陷等有密切关系.建立四边固支顶板的弹性薄板力学模型,利用里茨法理论分析顶板断裂形态的产生机理,得出顶板发生破坏以及破坏延伸、转移的规律.在有限元分析软件ANSYS中,依据材料的最大拉应力准则,利用生死单元技术对顶板的空间断裂形态进行三维数值模拟.结果表明,顶板沿长短边的破坏与理论分析相符,得到顶板沿厚度方向的破坏规律,形成空间＂O＂型裂纹形态,顶板下底面中心的破坏呈层层剥离现象,确定了裂纹出现分叉的具体位置,形成了空间＂X＂型裂纹形态,综合得到顶板的空间＂X-O＂型断裂形态.     

纵筋粘结下降后屋面板的受力性能研究

对已出现钢筋保护层剥落的6块大型屋面板进行了试验研究,分析了纵筋粘结强度下降后对大型屋面板的变形和承载能力的影响.为评价服役屋面板纵筋粘结下降后的性能提供了试验依据.     

A roof model and its application in solid backfilling mining

Through changing the axial load on backfilling material compaction test to reflect different overlying strata pressure on backfilling material, the stress-strain relations in the compaction process of backfilling material under the geological condition can be obtained. Based on the characteristic of overlying strata movement in backfill mining, a model of roof thin plate is established. By introducing the stress-strain relation in compaction process into the model and using RIZT method to analyze the bending deformation of roof, the bending deflection and stress distribution can be obtained. The results show that the maximum roof subsidence and maximum tensile stress occurring at the center are 255 mm and5 MPa, respectively. Tensile fracture of roof under the geological condition of Dongping Mine did not occur. The dynamic measurement results of roof in Dongping Mine verify the theoretical result from the aforementioned model, thereby suggesting the roof mechanical model is reliable. The roof thin plate model based on the compaction characteristic of backfilling material in this study is of importance to research on backfill mining theories and application of backfilling material characteristics.     

Mechanical analysis of roof stability under nonlinear compaction of solid backfill body

Based on the compaction characteristic test and the nonlinear compaction deformation characteristics of backfill material, this paper applies the theory of nonlinear elastic foundation of thin plate to establish a mechanical model of backfill body and roof in solid dense backfill coal mining. This study critically analyses the deflection equation of the roof by the energy method, derives the conditions of roof breakage and combined with concrete engineering practice analyses, determines roof movement regularity and stability in solid dense backfill mining. Analysis of the engineering practice of the 13,120 backfill panel of Pingmei 12# mine shows the theoretical maximum of roof convergence in backfill mining to be415 mm which is in significant agreement with the measured value. During the advancing process of solid backfill mining at the panel, the maximum tensile stress on the roof is less than its tensile strength which does not satisfy the conditions for roof breakage. Drilling results on the roof and ground pressure monitoring show that the integrity of roof is strong, which is consistent with the theoretical calculations described in this study. The results presented in the study provide a basis for further investigation into strata movement theory in solid dense backfill mining.     

彩钢岩棉夹芯屋面板、墙面板节点性能研究

为了掌握彩钢岩棉夹芯屋面板、墙面板与檩条的螺钉连接节点抗拉破坏机理,采用理论分析、试验验证及有限元模拟相结合的方法研究了不同钢板厚度及芯材厚度时节点破坏情况.分析结果表明:屋面板节点连接破坏是由于钢板局部屈曲引起的,墙面板则是钢板被冲剪破坏造成的,同时,结合对有限元模拟结果的回归,提出了节点承载力设计公式,可为以后节点设计提供参考.增加岩棉刚度及其与侧向钢板的粘结,或增加钢板厚度对提高屋面板节点极限承载力起着重要作用.     

立式浮顶储罐基础隔震地震响应研究

为研究浮顶储罐基础隔震地震响应问题,将浮顶假定为均质刚性圆板,波高振动形式受浮顶约束假设为沿半径线性分布.由速度势理论出发,建立液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩表达,由板振动理论建立浮顶运动方程,由能量原理建立罐体运动控制方程.采用时程分析方法研究了浮顶储罐基础隔震的地震响应,数值结果表明：隔震基频宜取2～3rad/...     

Synergistic instability of coal pillar and roof system and filling method based on plate model

The security challenges from room and pillar gobs include land subsidence, spontaneous combustion of coal pillars and mine flood caused by gob water. To explore the instability mechanism of room and pillar gob, we established a mechanical model of elastic plate on elastic foundation in which pillars and hard roofs were considered as continuous Winkler foundations and elastic plates, respectively. The synergetic instability of pillar and roof system was analyzed based on plate bending theory and catastrophe theory. In addition, mechanical conditions and math criterion of roof failure and overall instability of coal pillar and roof system were given. Through analyzing both advantages and disadvantages of some technologies such as induced caving, filling, gob sealing and isolation, we presented a new filling method named box-filling, in view of box foundation theory, to control the disasters of ground collapse, water inrush and mine fire. In a gob’s treatment project in Ordos, safety assessment and filling design of a room and pillar gob have been done by the mechanical model. The results show that the gob will collapse when the pillars’ average yield band is wider than 0.93 m, and box-filling can control land collapse, mine flood and mine fire economically and efficiently. So it is worth to study further and popularize.     

老顶初次来压步距的计算预测法

本文根据大量初次来压步距的统计和老顶“板”模型破断规律的研究,论述了老顶初次来压步距a_i的构成。它由反映其自身稳定性的步距准数l_m与反映工作面长度和开采边界影响的“边—长”系数W_i之积构成,即a_i=l_m·w_i。得出了工作面长度对老顶来压步距及其极限悬露面积的影响均呈w形曲线关系的结论。开采边界不同,其w形曲线也略有差异。据此,提出了常见的四种开采边界条件下来压步距的计算方法,以及利用实测步距推广到邻近工作面中去的换算方法。同时,对顶板分类提出应以步距准数l_m为指标,并用作w形曲线图法进行分类。