紧凑四点剪切砼Ⅱ型断裂实验研究与数值分析

有关Iosipescu四点剪切实验的争论很多,国内外的研究者提出了各种各样的结果.本文对紧凑四点剪切加载下砼Ⅱ型断裂破坏机理进行了大量的实验研究和数值分析.通过对实验中试件裂纹的扩展过程及开裂角θc等的分析,结合有限元法对裂尖应力场进行了研究.分析了加载点与裂纹面的距离对Ⅱ型断裂性能的影响.可以看出,虽然随着加载点与裂纹面距离的缩短,K_Ⅱc在逐渐增大,但纯剪加载下裂纹扩展并不是沿剪应力所在方向,即破坏并不是剪切破坏.     

钢板剪力墙失效过程与钢板厚度效应

本文对不同高厚比钢板剪力墙失效破坏过程进行了数值模拟,结果表明钢板剪力墙受力失效过程,包含了钢板整体屈服、分散性局部屈曲、形成拉力带和框架柱出现塑性铰四个特征阶段。虽然降低钢板厚度能够减小拉力带对柱子刚度的要求,却同时也降低了同等层间位移下的钢板剪力墙中钢板的耗能能力。在相同层间位移下,厚钢板剪力墙中钢板耗能更多,其滞回曲线更为饱满。内嵌钢板对框架柱形成的拉压非均匀分布应力是导致柱屈服的关键原因。因此,寻求钢板与柱子刚度之间的优化设计是充分发挥钢板剪力墙结构优点的关键。     

基于逆向建模技术的金属矿山空区探测与治理研究

金属矿山空区形成因素众多,形状复杂多变,是威胁矿山安全的主要灾害源之一。为合理评估空区现状并提出有效治理措施,首要任务是精确描绘出空区三维形态要素。以三维激光扫描为核心的空区精确探测技术已经比较成熟,可为空区精细化三维建模提供数据基础。传统的正向建模技术建模过程繁琐,效率低下,且对数据质量和人员技术水平要求很高。为了提高空区三维建模效率并降低建模难度,在分析逆向建模技术原理的基础上,总结和分析了金属矿山空区激光点云数据处理及模型重构的技术要点、难点,提出了基于逆向工程的复杂空区三维建模完整工作流程,并将该方法应用于金属矿山典型空区问题分析与加固、爆破等治理方案设计。研究表明：逆向建模方法基于点云信息直接进行曲面重构,进而导出三维实体,避免了正向建模时大量重复的线—面、面—体操作,可实现金属矿山复杂空区的高效率、高精度建模,为空区现状调查、评估、灾害机理分析及治理方案优化提供了技术支撑,具有广阔的应用前景。     

钢纤维增强粉煤灰地质聚合物单轴受压过程的声发射特性

为探索纤维增强地质聚合物宏观力学行为与细观损伤演化特征之间的关联,对不同纤维体积掺量(纤维与拌合物的体积比)的钢纤维增强粉煤灰地质聚合物复合材料进行了单轴压缩试验.基于声发射技术,对试样压缩过程的声发射行为进行监测,研究了纤维体积掺量对地质聚合物单轴受压破坏行为及声发射特性的影响.结果表明:地质聚合物的强度、延性、声发射波形的上升斜率及平均频率均随纤维掺量的提高而增大,试件破坏形态由脆性灾变逐渐向延性破坏转变;在破坏前期,纤维体积掺量为0及0.5%的试件的声发射撞击率及能量释放率(简称能量率)都保持在较高水平,最终导致试件出现灾变破坏;而2.0%的纤维体积掺量使得声发射撞击率及能量率在应力-时间曲线的拐点处达到峰值,随后缓慢下降,最终导致试件呈现延性破坏;因此,仅依据声发射撞击率及能量率的快速上升来预测灾变破坏的发生,有时可能会出现谎报的情况.