人工土山的地震永久变形分析

人工土山的地震稳定性评价是其设计与建造过程中的关键问题之一,目前还没有得到很好地解决。采用等效黏弹性分析理论和Newmark滑块位移法对土山的地震永久位移进行研究,分析了不同高度、坡度和地震动条件下人工土山的地震永久位移。发现当坡度较缓时,山坡最大位移滑块和拟静力法的最危险滑块不论是所处位置还是大小均有较明显差别。最后,根据土山最大地震永久位移量和屈服加速度的关系,提出利用屈服加速度估算人工土山地震永久位移的简便计算方法。     

正则抛物线准则及岩石初始损伤的估计

岩石内存在裂隙等缺陷引起试样强度的离散。随着围压增加,裂隙的摩擦承载与黏结力差异减小,即初始损伤对高围压下强度影响较小。正则抛物线准则可以准确描述砂岩等颗粒性岩石在高围压下的强度,拟合参数视为岩石的理想单轴压缩强度,其与试验值的差异表征试样初始损伤度。该参数可以为岩石损伤力学分析提供基础。     

基于能量系数的损伤控制结构评估及其在钢框架中的应用

根据改进的能量平衡关系,推导了具有较大屈服后刚度系数的损伤控制单自由度体系的能量系数。采用非线性时程分析研究了地震作用下屈服后刚度系数及屈服时序对能量系数的影响。将能量平衡关系推广至多自由度体系,基于能量系数提出了用于判定损伤控制结构的评估方法,并将其用于损伤控制钢框架的评估。结合对损伤控制钢框架的评估分析说明了建议方法的应用,并通过非线性时程分析进行了校验。结果表明,能量系数对结构的屈服时序敏感,建议方法有良好的精度,可用于损伤控制结构的评估和优化设计。     

蒸压纤维水泥板覆面轻钢龙骨式复合墙体抗剪性能试验研究

为研究采用蒸压无石棉纤维素纤维水泥板(CCA板)覆面的轻钢龙骨式复合墙体的抗剪性能,进行了13片足尺墙体的水平单调加载和低周反复加载试验。试验结果表明,采用CCA板覆面轻钢龙骨式复合墙体的破坏主要表现为自攻螺钉连接处的CCA板拉裂或者螺钉拔出,最终CCA板失去传递剪力的能力而破坏,轻钢龙骨未发生明显破坏。基于试验结果,得到了各类CCA板覆面墙体的屈服荷载、最大荷载、破坏荷载以及位移延性系数等性能指标。最后,分析了CCA板厚度、密度以及加载方式对轻钢龙骨式复合墙体受剪性能的影响,并与OSB板、石膏板覆面墙体进行了比较。     

双曲网壳地震作用下的双参数破坏准则

考虑网格形式和高跨比的变化,用有限元软件ANSYS对多个单层双曲抛物面网壳算例进行地震时程分析。采用全过程动力响应分析方法研究其失效特点,利用建筑结构基于位移和能量的双参数破坏准则的模式,将结构最大位移与塑性累积耗能进行组合建立了动力强度破坏的双参数准则,以动力破坏指标判定结构的动力破坏程度。与原有网壳结构动力破坏准则相比,应用双参数准则和动力破坏指标可以更有效地评价单层双曲抛物面网壳在地震作用下的动力强度破坏程度。     

砌体等效体积单元的试验研究与应用

对砌体中的等效体积单元(Representative Volume Element,简称RVE)的适用性进行了分析,采用试验与数值模拟相结合的方法,通过砌体抗压及压剪试验,验证了RVE单元完整破坏准则用于砌体结构中的效果,解决了RVE单元适用性问题。     

基于上限理论的深部巷道顶板锚杆预紧力简化设计方法

以深部直墙半圆拱巷道为例,基于非线性Hoek-Brown强度准则,考虑顶板围岩应力与锚杆支护作用,构造出顶板围岩破裂机制,利用极限分析上限法,提出了巷道开挖初期顶板锚杆预紧力的简化设计方法,给出了相应工程建议措施,并通过现场应用实例验证了高强预紧力支护对顶板围岩的控制效果。研究结果表明:巷道开挖初期,锚杆支护构件只有施加足够预紧力,才可有效限制顶板围岩下沉破坏;随岩体强度参数增大,锚杆所需预紧力不断减小,而随锚杆布设间距与围岩应力增大,锚杆所需预紧力不断增加;在软弱或松散破碎围岩中,可通过采用高强、高韧性锚固支护构件并施加高预紧力或注浆加固等方式来获得较理想围岩控制效果。     

放电等离子烧结制备纳米SiC_p/Al复合材料及组织性能研究

以微米级、纳米级碳化硅(SiC)颗粒和纯铝(Al)粉为原料,通过高能球磨+放电等离子烧结(SPS)工艺制备了不同质量分数的SiC颗粒增强Al基复合材料(SiC_p/Al),研究了SiC颗粒尺寸和含量对复合材料组织性能的影响。结果表明:高能球磨能促进增强颗粒的均匀分布,放电等离子烧结具有烧结温度低、保温时间短的特点,可有效减少甚至避免基体与增强体有害反应的发生。纳米级SiC增强铝基复合材料的颗粒团聚趋势较大,复合材料致密度较低,但是其细晶强化和Orowan强化效果显著,包含源缺陷和源裂纹较少,因此,复合材料硬度和屈服强度相应提高。     

采空区自燃理论模型的无因次分析与应用

预测预报是采空区自燃防治的主要措施,但采空区自然发火的影响因素众多,并且各因素之间往往相互关联,这给采空区自燃的预测带来了很大困难。选取回采工作面长度作为物理模型的基准尺寸,同时选取了基准速度、基准氧气浓度和基准温度等参考值,依据这些基准参考值定义了无因次压力、无因次氧扩散系数、傅里叶准数等无因次准则。在这些无因次准则的基础上依据量纲一致原理将采空区自燃模型转换成了无因次模型。然后逐个分析模型中的无因次准则对采空区自燃的影响,将影响自燃的主要无因次准则为组合成耗氧和放热2个无因次准则。进一步分析这2个准则的取值范围,并在它们的取值范围内取2个自燃准则的不同组合进行自燃的模拟,得到采空区的最高无因次温度,并绘制成采空区自燃判别图用以对采空区自燃进行判别。     

双向应力下碾压混凝土动态力学性能

对含层面碾压混凝土试块进行了不同加载速率下的双轴压和双轴拉压试验,系统研究了加载速率对碾压混凝土强度及变形特性的影响.结果表明:在层面处理良好的情形下,碾压混凝土的拉压强度随加载速率以及侧向压力的变化规律,与常态混凝土动态拉压试验及双轴试验的变化规律有一定的相似性.根据试验结果建立了针对不同应力状态下碾压混凝土的动态强度准则,为评价爆炸及地震等动荷载作用下碾压混凝土工程结构的响应提供了参考.