灰色系统理论的优化方法及其在结构寿命预测中的应用

本文通过利用灰色系统理论对混凝土结构剩余寿命进行预测研究,论述了灰色GM(1,1)模型的建立,计算及原点精度检验方法,并结合实例给出了一种模型优化的途径,即参数优化法,通过与实例进行比较,证明这种预测方法是简便易行的,可靠的。准确的。     

Experimental and theoretical research on residual strength of plain concrete under compressive fatigue loading

To investigate the residual strength of concrete under fatigue loading, experiments were conducted to determine the functional relation between residual strength and the number of cycles. 80 100mm × 100mm × 100mm specimens of plain concrete were tested under uniaxial compressive fatigue loading. Based on probabili- ty distribution of the residual strength of concrete under fatigue loading, the empirical expressions of the residual strength corresponding to the number of cycles were obtained. There is a good correlation between residual strength and residual secant elastic modulus. Thus the relationship between residual secant elastic modulus and the number of cycles is established. A damage variable based on the longitudinal maximum strain is defined, and a good linearity relationship between residual strength and damage is found out.     

FRP增强砖砌体墙在平面内荷载作用下有限元模型

为研究承受平面内荷载的FRP增强砖砌体墙片的力学行为,建立了分离式平面有限元模型,分别用四节点平面单元,联结单元和膜单元模拟块体,砂浆和FRP.块体材料采用增量弹塑性本构模型以及Mises屈服准则结合最大拉应力准则,砂浆材料采用弹性本构模型以及Mohr-Coulomb屈服准则,FRP采用一维线弹性本构模型,有限元模型的求解采用增量初应力法.最后,利用两个算例对模型进行了验证,计算结果与试验结果的对比表明二者符合程度较好,说明模型是有效的.     

碾压混凝土压剪强度分析

针对碾压混凝土受压剪作用问题,制作三级配本体、含层面试件和二级配本体、含层面试件,对试件进行单剪和双轴压剪试验,得到不同侧压应力下碾压混凝土的剪切强度。试验结果表明,施工层面削弱了碾压混凝土的抗剪性能;而侧压应力使碾压混凝土的抗剪能力显著提高,压应力越大,抗剪强度越高。根据双剪强度理论处理分析得到碾压混凝土的压剪强度曲线,该曲线与试验数据吻合,说明双剪强度理论真实反映了压剪破坏强度规律。     

定侧压混凝土双轴抗压疲劳变形特性试验研究

本文通过自行改造的MTS疲劳试验机对混凝土在定侧压下等幅和变幅抗压疲劳的变形性能进行了试验研究。根据试验实测的混凝土循环应力-应变数据,分析了混凝土双轴受压疲劳应变、刚度与超声波速的衰减规律,提出了与侧压水平相关的疲劳第二阶段应变率和混凝土疲劳寿命之间的关系式。根据试验得到的试件疲劳破坏形态分析了定侧压下混凝土双轴受压疲劳破坏的机理。试验结果表明:定侧压下混凝土受压疲劳破坏形态与侧压水平相关,而且疲劳应变发展仍符合三阶段规律,第二阶段应变率与疲劳寿命之间也具有很好的相关性。     

中高层异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化分析

综合考虑剪力墙的剪切变形、异形框架柱的轴向变形和连梁刚度对异形柱框一剪结构的抗侧移刚度的影响，利用框-剪结构空间协同分析的连续-离散化方法，以楼层划分单元推导单元的内力、位移关系式，同时采用振型分解反应谱法计算水平地震作用，并考虑层间位移约束条件及刚重比、剪重比等构造要求，建立了中高层钢筋混凝土刚接异形柱框-剪结构的剪力墙抗侧移刚度优化数学模型。工程算例结果表明。本优化模型可行、有效，而且当剪力墙的抗侧移刚度沿结构高度发生变化时，仍可对其进行优化分析。     

凝土轴心拉-压疲劳性能研究

本文针对预应力混凝土桥梁工程中遇到的拉-压疲劳状态,进行了76个混凝土试件在等幅重复荷载作用下的轴拉、拉-压疲劳试验。在试验基础上,分析了混凝土抗拉、拉-压疲劳强度、刚度、变形的变化规律,给出了相应的S-N方程及古德曼图,并将本文试验结果同其它文献结果及有关规范作了比较。结果表明,混凝土轴心拉-压疲劳强度比轴拉疲劳强度显著降低。根据试验结果,建立了纵向总应变、弹性模量的经验公式,及其第二阶段总应变增长率、弹性模量衰减率分别与疲劳寿命的关系式。本文的研究结果,为预应力混凝土桥梁的设计、分析提供了依据。     

碾压混凝土层面Ⅱ型断裂的试验研究

通过用不同形式的碾压混凝土层面及本体形式试件进行Ⅱ型断裂试验得到了各种层面形式的剪切断裂参数.通过对试验结果进行分析,总结了各种层面形式的断裂韧度的规律,并从细观的角度分析了其中的原因,比较了层面处理方式和间隔时间对层面断裂性能的影响.从不同角度对几种层面形式剪切断裂特性的优劣做了比较.结果表明,终凝后处理的层面最好, 初凝前处理的层面次之,初凝与终凝之间处理的层面最差.     

应变率对钢筋混凝土梁柱中节点动态性能影响的试验研究

受材料率敏感性的影响,钢筋混凝土构件具有率敏感效应。对三个钢筋混凝土梁柱中节点组合体抗震性能试验,采用位移控制方式加载,研究节点组合体裂缝发展、承载能力、变形能力等随加载速率的影响规律。研究结果表明:不同应变率作用下,节点组合体均发生弯剪破坏,但应变率提高后,节点组合体内的裂缝数量减少,裂缝分布更集中;节点组合体承载能力随应变率的提高而增大,受钢筋动态强度的影响,节点组合体屈服荷载较极限荷载增长更明显;相对低应变率作用,高应变率作用下节点组合体在破坏前的耗能增加;应变率提高后,节点组合体的刚度增大,但由于惯性力的影响,超过一定范围后,其刚度退化加剧,应变率提高对试件的刚度有不利影响;应变率提高后,黏结滑移更明显,但节点组合体的变形能力没有减弱。     

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．