高强钢管混凝土短柱轴压承载力试验和有限元分析

对3根高强钢管混凝土短柱的承载力进行了轴压试验,绘出了它们的荷载-应变曲线;同钢管以及混凝土柱相比,其承载力有较大幅度提高.另外,利用有限元软件ANSYS对高强钢管混凝土短柱轴压试验的全过程进行了数值模拟,得出的荷载-应变曲线与试验曲线相比吻合较好.     

碳纤维-石墨复合水泥基材料导电性能的试验研究

在石墨水泥基材料中掺入低电阻率且具有阻裂功能的短切碳纤维可以提高材料的导电性能.试验研究了环境温度、碳纤维长度及组合长度碳纤维等对石墨水泥基材料电阻率的影响.结果表明,碳纤维可以改善石墨水泥基材料的性能,组合长度碳纤维的掺入有利于材料导电网络的形成.     

泡沫铝夹芯梁抗爆性能的数值模拟分析

运用有限元软件LS-DYNA分析重量相同的2种材料梁在爆炸荷载作用下的动力响应,其中一种由304#不锈钢面板与泡沫铝芯材复合而成的夹芯梁,另一种由304#不锈钢单一材料制成的实体梁.对比了相同重量2种梁在跨中位移的变化情况,并将泡沫铝夹芯梁的计算结果与文献实验数据作了对比分析.结果显示,在冲量分别为1.83 kNs/m2、3.77 kNs/m2、6.08 kNs/m2及7.0 kNs/m2动荷载作用下,304#不锈钢实体梁的跨中位移分别是304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁跨中位移的1.1倍、1.35倍、1.26倍及1.14倍.由此可知,相同重量304#不锈钢面板泡沫铝夹芯梁较304#不锈钢实体梁具有更好抵抗爆炸荷载作用的能力.     

柔性棚洞在落石冲击作用下的数值分析

由于试验测试手段的限制, 通过试验无法测试得到柔性棚洞在落石冲击作用下的各种动力响应及能量吸收特性, 为此开展了柔性棚洞在落石冲击作用下的数值模拟研究。基于试验结论、理论分析和合理假设的基础上, 建立了柔性棚洞的数值模型。为验证数值模型及数值计算方法的可靠性, 从落石冲击作用时间、环形网下降的位移、横向拉索和环向支撑绳上最大荷载、柔性棚洞的变形特征以及钢拱架应变时程曲线5个方面, 对数值计算结果和试验结果进行了对比研究, 结果表明：所采用的数值模型和数值计算方法能够较好地预测柔性棚洞在落石冲击作用下的各种动力响应特性, 为后续深入研究提供了可靠的方法。     

高密度聚乙烯蜂窝防护结构的抗侵彻试验

对高密度聚乙烯(PE–HD)蜂窝防护结构进行了枪弹侵彻试验,共设置9种工况。通过分析结构各部分的能量变化,发现在弹体侵彻过程中,起主要耗能作用的部分是土体,蜂窝结构对土体起到约束作用。此外,研究了PE–HD膜厚度和弹体初速度对蜂窝结构抗侵彻性能的影响。结果表明:在一定范围内,增加PE–HD膜厚度,可以有效增加蜂窝结构的抗侵彻性能,PE–HD膜厚度取4 mm较为经济实用;该蜂窝结构对初速度小于1 000 m/s的弹体有较好的抗侵彻性能,具有一定的应用前景。     

钢纤维混凝土裂缝梁钢纤维阻裂作用数值模拟

通过建立钢筋钢纤维混凝土裂缝梁及其数值模拟模型，借助ANSYS分析了两种梁在荷载作用下的应力与挠度变化，指出钢纤维能有效阻止裂缝的开展，并能明显缓和裂缝尖端处应力，减小梁的挠度。     

桩基完整性动测试验时域曲线的模拟及反演

利用一维杆件波动理论，同时考虑导致应力波衰减的因素，将应力波衰减系数分为两部分定义：由桩身阻抗变化引起的应力波衰减系数及由桩周土阻尼等因素引起的应力波衰减系数；建立了桩身应力波传播更加合理的数值计算模型，并给出了桩基完整性动测试验时域曲线的模拟及反演公式。实例分析结果表明，此方法能较好地实现对动测时域曲线的定量分析。     

全封闭的钢-混凝土-钢夹层板抗爆性能的数值分析

利用全封闭钢-混凝土-钢夹层板保护结构内人员和设备免受外部爆炸荷载伤害，是一种极有效的手段。本文运用大型ANSYS有限元软件分别对静力荷载及爆炸荷载情况下全封闭钢-混凝土-钢夹层板的响应进行了数值分析，并与同种荷载情况下普通钢筋混凝土板做对比，得出了这种复合结构在抗力、变形、裂缝方面均具有明显优势的结论，说明了该结构在抗爆炸领域中具有较高的实用意义和价值。     

高柔悬臂结构损伤识别的约束柔度法

为了识别高柔悬臂结构的损伤位置和损伤程度,提出损伤识别约束柔度法。推导出等效抗弯刚度分别与柔度矩阵各元素和与任一阶模态参数的关系等式,基于任一阶模态参数,将高柔悬臂结构简化为弯曲型集中质量模型,分析基于弯曲型集中质量模型的损伤识别柔度法的病态性,引入约束条件,建立低病态性的方程组,通过解方程组识别损伤。数值算例表明,所提方法识别效果较好,明显改善了损伤识别柔度法的病态性。     

爆炸荷载作用下一种新型防护结构的静力分析

运用ANSYS大型有限元软件，对箱形钢板－钢筋混凝土组合结构这种新型的防护结构和普通钢筋混凝土结构在相同爆炸荷载下的响应进行了数值模拟和对比分析，得出了较满意的结果，说明该结构在抗爆炸领域中具有很高的应用价值。