土工格栅加筋路堤的三维有限元分析

运用通用有限元程序ANSYS ,对软弱地基上路堤加筋的作用和效果进行了三维有限元分析 .计算中采用DP模型模拟土体的材料非线性 ,采用面—面接触单元考虑筋土界面的状态非线性 ,并采用薄膜单元来模拟土工格栅 .通过对相关参数的敏感性分析 ,证明了土工格栅模量对加筋效果有显著影响 ,并且加筋位置靠近路堤底部时更能发挥加筋性能 ;证明了在土体发生显著侧向变形时土工格栅能够发挥抗拉效果 ,从而限制土体侧向变形和路堤外侧土体的隆起 ,达到减小沉降和不均匀沉降的效果 .研究成果对软弱地基路堤加筋处理和新老路基结合部处理均有借鉴意义     

端承长桩下长短桩基础的垫层特性分析

针对长短桩桩筏基础中垫层特性对整个基础的影响,运用三维弹塑性有限元方法进行了数值模拟.分析中,筏板采用弹性薄板理论,土体采用摩尔-库仑弹性-理想塑性模型,桩体采用线弹性模型,桩土之间接触面采用非线性弹簧模拟.以桩数为9×9的长短桩桩筏基础为例,论述摩擦端承长桩条件下长短桩基础设置垫层的必要性,进而分析垫层材料性质和垫层厚度变化对长短桩基础中长桩、短桩的轴力分布,以及筏板、桩与土体沉降的影响.     

考虑桩土接触面特性的水平受荷单桩数值分析

采用数值方法研究了桩土接触面特性对水平受荷桩受力特性的影响,并通过对工程实例的分析验证了计算方法的有效性.实例分析表明,设置接触面对于正确模拟桩土受力特性有较大影响.计算所得的桩身弯矩和位移曲线表明,水平受荷桩的入土深度有个临界值,桩身过长对提高水平承载力无明显作用.     

晶体中蛋白质分子界面的统计分析: 特异性和非特异性接触呈不同的统计分析

对蛋白质晶体结构中的分子间结合面的统计分析显示, 接触面积(或接触分数)的统计分布呈主要的指数分布和次要的平坦分布的叠加. 假定它们分别属于特异性的和非特异性的接触, 就可以估计给定面积(或接触分数)的接触面可能具有特异性的概率. 通过把数据库分为特异性成分不同的两个子库的方法, 证明在从晶体接触中找出特异性结合面时, 用接触分数作判据比用接触面积效果稍好.     

基于Newmark滑块系统能量分析的地震永久位移计算方法

对具有摩擦型接触面的经典Newmark双滑块系统进行分析,给出单周期简谐激励下最大相对滑移量的近似解析式,进一步分析发现,接触面最大相对滑移量对应的能量传递系数e/(ky/ka)与ky/ka存在近似线性关系;拟合86条地震波作用下的338个地震永久位移计算结果,得到e/(ky/ka)与ky/ka的线性表达式,给出地震永久位移的简化计算公式.公式基于较严格的理论推导,同时考虑了地震波的随机特性,是发展经典Newmark理论的新思路;与其他学者建议的公式对比表明,本文公式计算结果合理、形式简单而便于工程应用.     

强夯加固对CFG复合地基破坏的影响

利用有限元分析软件ADINA建立了强夯加固吹填土地基动力有限元分析模型,并根据计算结果分析了强夯参数对邻近CFG桩复合地基破坏的影响规律.考虑了桩土作用的影响,采用了接触单元.计算结果表明近距离强夯施工会对CFG桩有明显的破坏作用,同时也证明了采用接触算法考虑桩土共同作用的合理性.     

以科学创新夯实“接触面”之基--记清华大学土木水利学院张建民教授

回望2013年，科技界可谓是万马奔腾，一日千里。为表彰在过去的一年中，对我国科学技术事业做出卓越贡献的科技工作者，2014年1月10日，国家科学技术奖励大会在人民大会堂拉开了帷幕。盛会当日，清华大学土木水利学院张建民教授领衔的团队完成的“大型结构与土体接触面力学试验系统研制及应用”项目在众多新技术发明中脱颖而出，摘得2013年度通用项目中唯独的国家技术发明奖一等奖。     

土与结构接触面力学特性研究现状与展望

总结国内外土与结构接触面力学特性研究的现状,系统介绍接触面力学特性研究领域在试验模拟、本构模型以及计算方法方面的进展,分析不同试验仪器的特点,讨论现有接触面模型及计算方法的应用条件和存在的问题,指出:土与结构接触面复杂应力状态及高应力状态下特性研究、剪胀(剪缩)测试及颗粒破碎机理研究,特殊土与结构接触面的力学特性研究以及接触面动力特性研究等是今后研究的主要方向.     

Adhesion of PBO Fiber in Epoxy Composites

The high mechanical and thermal performance of poly p-phenylene- 2, 6-benzobisoxazole ( PBO ) fiber provides great potential applications as reinforcement fibers for composites. A composite of PBO fiber and epoxy resin has excellent electrical insulation properties, therefore, it is considered to be the best choice for the reinforcement in high magnetic field coils for pulsed magnetic fields up to 100 T.However, poor adhesion between PBO fiber and matrix is found because of the chemically inactive and/or relatively smooth surface of the reinforcement fiber preventing efficient chemical bonding in the interface, which is a challenging issue to improve mechanical properties. Here, we report the surface modification of PBO fibers by ultraviolet (UV)irradiation, O2 and NH3 plasma, as well as acidic treatments. The interfacial adhesion strength values of all the treatments show the similar level as determined for aramid fibers by pull-out tests, a significant impact on fibermatrix-adhesion was not achieved. The surface free energy and roughness are increased for both sized and extracted fibers after plasma treatments together with maleic anhydride grafting. The sized fiber shows marginal improvement in adhesion strength and no change in fiber tensile strength because of the barrier effect of the finish.For the extracted fiber, different surface treatments either show no apparent effect or cause reduction in adhesion strength. Atomic force microscopy (AFM) topography analysis of the fracture surfaces proved adhesive failure at the fiber surface. The fiber surface roughness is increased and more surface flaws are induced, which could result in coarse interface structures when the treated fiber surface has no adequate wetting and functional groups. The adhesion failure is further confirmed by similar adhesion strength and compression shear strength values when the fiber was embedded in various epoxy resins with different temperature behavior. The tensile strength of fiber is sensitive to surface treatment conditions as revealed by a bimodal Weibull statistical distribution analysis. Considerable strength reduction occurred, particularly for cases of acidic and plasma treatments, while UV irradiation shows the better ability to retain fiber strength.     

角钢连轧温度预报与切分孔轧制力模型

以生产条件下采集的数据为基础,采用理论解析与统计分析相结合的方法,建立了角钢连轧的温度预报模型与切分孔轧制力模型。提出了采用离散化与函数拟合相结合的方法简化型钢轧制的工艺模型。