我国农田水利建设存在的问题与对策

几十年来,我国以农民劳动积累为主,建成了8万多座水库、50多万处机电抽水泵站、460万眼机电井以及2000多万个塘坝、涵闸、旱井、水窖和沟渠等小型农田水利工程,累计完成土石方达数千亿立方米。在短短几十年内,完成规模如此巨大的农业基础设施建设,堪称新中国成立后的一项伟大成就,在国外也被誉为“中国社会主义建设的突出成就”。     

框架填充墙平面内荷载作用下结构非线性分析

为了更好地了解在水平内荷载作用下填充墙对框架结构抗震性能的影响,利用ANSYS有限元软件对其进行平面内荷载作用下非线性分析,分别建立纯框架和框架填充墙结构模型,计算了填充墙在平面内单调递增荷载作用下的承载力、刚度、位移、延性等参数的变化特征。计算结果表明,与框架有效连接的填充墙在平面内荷载作用下对主体结构产生有利影响,其承载力、刚度、延性比纯框架模型都有明显的增大。还研究了填充墙在水平低周反复荷载作用下对框架抗震性能的影响,并得到了相应的滞回曲线。     

一顺一丁砌体墙契合规律及平面解构理论

引入契合理论分析了平面应力假设下一顺一丁砌体墙的内在契合规律.通过对砌体进行周期性平面分割,对组元（契合形单位胞体也即RVE）进行解构,得到骨骼单元（基本组元）,进而获得基本形,为严格匀质化单元几何分割提供理论依据.探索了RVE与基本组元之间契合关系的数学模式,推导了RVE的边界条件与初始条件,解决了国内相关研究在数值模拟阶段采用的RVE边界条件与初始条件与理论推导存在差异的问题.     

垫梁下砌体局部受压承载力计算

考虑垫梁下砌体局部受压时，砌体设计规范仅给出了垫梁长度大于πho的具体计算公式。但对于垫梁长度不大于πho的情况没有分析研究．因此，结合弹性力学理论和弹性地基梁计算方法．对不同长度的垫梁进行应力分析．得到不同长度的垫梁的不同折算高度．最终得到不同的承载力计算公式．所得结论不仅验证了砌体设计规范中垫梁长度大于πho的计算公式，也给出了垫梁长度不大于πho的计算公式．弥补了规范的不足，为砌体结构设计提供了参考依据．     

基于严格匀质化的无筋砌体墙平面外受力性能

为了能更简单有效地研究无筋砌体墙的平面外受力性能,采用严格匀质化方法对无筋砌体墙进行了数值模拟分析。取一个对应于试验砌筑方式的等效体积单元(Representative Volume Element,简称RVE),采用ABAQUS有限元分析软件对砌体RVE进行模拟,将砖块和砂浆的几何特性等效,得出RVE等效弹性常数。再采用ABAQUS对2片砖墙进行平面外数值模拟,有限元分析结果与试验结果吻合良好,验证了匀质化方法应用于无筋砌体墙平面外性能的合理性。在此基础上,分析了无筋砌体墙在不同墙体高度、墙体顶部竖向压应力、墙体厚度、墙体高宽比下平面外极限荷载的影响。研究结果表明,减小墙高、加大顶部竖向压应力、增大墙体厚度、减小高宽比均能提高墙片平面外极限荷载,其中,增大墙体厚度最能有效地提高平面外极限荷载。     

复杂应力状态下砌体匀质化RVE数值模拟分析

针对无筋砌体力学性能研究,基于匀质化理论,利用二次开发的有限元分析软件,考虑砌体RVE各边的应变状态,建立周期性边界条件,对砌体RVE匀质化过程中RVE单轴、双轴、三轴以及剪压复杂应力条件下的力学响应进行了数值模拟分析,得到了各状态下的应力应变曲线.分析结果表明,在受压状态下,砌体RVE受压应力应变曲线表现出一定塑性,并且双轴、三轴受压状态下RVE强度高于单轴受压;拉-压状态下,砌体RVE受拉应力应变曲线表现出材料脆性特性;拉-压-剪状态下,砌体RVE强度受剪压比、拉剪比影响,这些都很好地反映了无筋砌体的细观力学特性.     

砂浆单轴抗压强度尺寸效应律研究

为评估尺寸效应行为对砂浆准脆性材料力学性能的影响及完善砂浆尺寸效应理论,以物理模型试验方法及理论解析方法对砂浆尺寸效应行为进行了研究.通过对12组几何相似的砂浆立方体试件及12组非几何相似的砂浆板式试件进行单轴抗压强度试验,研究砂浆尺寸效应行为及砂浆强度等级对尺寸效应的影响.研究结果表明,砂浆抗压强度随着试件几何尺寸的增大而减小,尺寸效应随砂浆强度等级的提高而增强.引入基于断裂力学能量释放理论尺寸效应律分析砂浆几何相似试件的尺寸效应行为,加入强度项修正Bazant尺寸效应律并以修正尺寸效应律分析砂浆非几何相似试件的尺寸效应行为,分别建立了砂浆抗压强度尺寸效应律计算式,其计算结果与试验结果吻合良好.该研究成果可为砂浆材料工程应用提供指导,为砌体精细化细观模型的建立提供重要依据.