节理倾角对岩体冲击力学特性影响试验研究

地下岩体工程经常承受动态荷载,进行岩体的动态力学特性研究迫不及待.本文以落锤冲击试验机进行动态加载,通过相似材料预制试验岩石模型,开展了不同节理倾角与无节理岩体模型试件共四组冲击加载试验,对比分析岩石试验样品冲击过程中的力时程曲线与压缩位移时程曲线,得出在落锤冲击荷载作用下节理的存在降低了岩体所能承受的冲击力峰值,增加了其动态压缩位移,岩体节理倾角越小其动态压缩位移越大.     

钢筋混凝土简支梁破坏过程数值分析

利用ANSYS模拟钢筋混凝土2根简支梁破坏过程,并利用ANSYS的后处理程序绘出荷载-位移和弯矩-位移曲线,根据荷载-位移和弯矩-位移曲线分析简支梁的不同的破坏形式,给出极限弯矩和抗剪承载力,与混凝土结构设计规范(GB50010-2002)计算的结果比较,分析了2种计算结果差异的原因.     

高温后混凝土的裂缝张开位移

进行了高温后混凝土楔入劈拉法断裂试验,研究裂缝扩展全过程中裂缝口张开位移与裂缝尖端张开位移之间的关系.根据裂缝口张开位移-裂缝尖端张开位移曲线判断起裂荷载,并与采用荷载-裂缝口张开位移判断的起裂荷载进行比较,两者能较好吻合.采用两参数和铰链模型由实测裂缝口张开位移值计算裂缝尖端张开位移,并与试验尖端张开位移值进行比较,发现两参数模型更为准确.确定高温后混凝土楔入劈拉试件裂缝尖端张开位移与裂缝扩展长度的关系,两者呈指数关系.     

弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体拔出荷载影响分析

研究了单根弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体拔出全过程;利用自制模具,通过试验得到不同埋深弓形钢纤维自轻骨料混凝土基体中拔出全过程的荷载-位移关系曲线;对弓形钢纤维进行分段分析,将弓形钢纤维分为平直段与弯钩段,对弯钩段在拔出过程中的受力特征,以及其在拔出时塑性变形与摩擦力之间的耦合机理进行研究,分析说明了弓形钢纤维最大拔出荷载成因与平直钢纤维的不同点;对试验数据进行分析,得到弓形钢纤维最大荷载-埋深关系曲线。     

型钢混凝土L形柱—混凝土梁节点的受力性能

为了研究型钢混凝土(SRC)L形柱—混凝土梁框架节点的受力性能,设计了4个试件进行低周反复加载试验,揭示了其受力破坏机理;获取了节点受力全过程的荷载—位移滞回曲线和荷载—应变滞回曲线,分析了其变形能力和能量耗散能力.结果表明:反复荷载作用下SRC异形柱框架角节点的抗震性能良好,荷载—位移滞回曲线的滞回环饱满、对称,其抗...     

高层有支撑钢刚架二阶弹塑性分析的改进P—△法

采用文献提出的改进Ｐ－△法，对１０层３跨刚架进行分析，引用文献的方法建立支撑（压杆）的荷载－位移曲线，包括其上升段与下降段；由轴向变形确定其轴力与割线模量，刚架分为强柱弱梁型和弱柱强梁型两种（柱截面尺寸相同），支撑采用单斜杆（压杆）根据不同的长细比和截面积，计算了３６刚架荷载－位移的全过程，作出了相应的荷载－位移曲线和弹塑性极限状态的层间相对位移。     

施威德勒型球面网壳结构非线性稳定分析

在有限元线性屈曲分析基础上,采用有限元非线性分析理论对施威德勒型球面网壳结构的整体稳定进行了全过程分析.应用弧长法求解非线性方程,得到了该球面空间网壳结构整体稳定的全过程荷载-位移曲线,为此类网壳的设计和分析提供了有价值的参考.     

岩板变形破坏过程加载装置设计及试验验证

浅埋采空区顶板变形破坏过程与灾变机理研究,是目前下伏采空区建(构)筑物工程实践中急待解决的难题。针对国内外在岩板变形破坏试验中存在的不足,自行研发了能够进行岩石类材料矩形板弯曲试验的加载装置。利用MTS岩石力学试验机和研发的加载装置,对单层岩板断裂铰接成拱的过程及其失稳机理进行了分析,并对双层组合岩板进行了变形破坏过程的试验研究。试验结果表明:随着施加荷载的不断增大,单层岩板梁式断裂后铰接形成拱形结构,并在铰接点产生水平反力。双层组合岩板的上层板存在梁式断裂、拱形破坏和板式断裂破坏3种破坏模式。单层岩板和双层岩板的荷载-位移全过程曲线,均存在4个明显的力学响应阶段,并由该曲线分析了岩拱结构形成过程及其失稳的特征。     

高层有支撑钢刚架二阶弹塑性分析的改进P－△法

采用文献［１］提出的改进Ｐ－△法，对１０层３４跨刚架进行分析，引用文献［２］的方法建立支撑（压杆）的荷载－位移曲线，包括其上升段与下降段，由轴向变形确定其轴力与割线模量．刚架分为强柱弱梁型和弱柱强梁型两种（柱截面尺寸相同），支撑采用单斜杆（压杆），根据不同的长细比和截面积，计算了３６榀刚架荷载－位移的全过程．作出了相应的荷载－位移曲线和弹塑性极限状态时的层间相对位移．     

方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁中柱节点骨架曲线影响因素

为了分析不同因素对内加强环式方钢管混凝土柱-钢蜂窝梁节点荷载-位移骨架曲线的影响,采用有限元软件对27个中柱节点在低周往复荷载下的受力过程进行模拟;模拟前采用已有试验数据对模拟方法进行验证,提取各节点的荷载-位移骨架曲线,并计算各节点的屈服荷载、极限荷载、破坏荷载、屈服位移、极限位移和位移延性系数。结果表明:环板宽度、环板厚度、轴压比和梁柱端第1个孔洞中心到柱壁的距离对节点荷载-位移骨架曲线影响较小,钢材屈服强度、柱截面含钢率、梁柱线刚度比、孔间距和开孔率对节点荷载-位移骨架曲线影响较大;钢材屈服强度和梁柱线刚度比增大,节点的承载力显著增强,位移延性系数明显减小;柱截面含钢率增大,节点的承载力增大,但屈服位移和极限位移逐渐减小,骨架曲线呈现显著下降的趋势;孔间距增大或开孔率减小,节点承载力显著增大。     

Charpy示波冲击的载荷—位移曲线与断裂过程分析

通过对16MnR钢和两种焊缝的V形缺口Charpy冲击试验的示波曲线特征参数与断口形貌参数的比较分析,提出了反映冲击试件断裂规律的载荷—位移全曲线及其中断的概念,并用这一概念描述了Charpy试件的宏观断裂过程。     

冷弯薄壁型钢梁的滞回性能非线性有限元分析

在确定冷弯薄壁型简支钢梁应力-应变模型的基础上,采用有限元软件ANSYS对冷弯薄壁型简支钢梁荷载-位移关系进行非线性有限元计算分析。对冷弯薄壁型简支钢梁荷载．位移关系骨架线、弯矩．曲率关系骨架线进行比较分析,主要比较了跨高比、宽厚比对其的影响。     

考虑土体连续性的桩承载力自平衡法研究及工程试验

自平衡试桩法因其具有方便、经济等优势而被推广起来,但目前关于该方法转换成静载法荷载-位移曲线过程中涉及到的转换系数的研究较少.在对比研究自平衡试桩法与传统单桩竖向抗压静载试验方法的基础上,依据Mindlin解,对未考虑土体连续性时转换后得到的自平衡试桩桩顶位移与实际结果的差异进行分析,研究砂土地区试桩中的上托桩桩周土体位移对桩端沉降变化的影响,进而对现有确定自平衡试桩承载力的转换方法进行改进.通过室内模拟试验验证了该方法的可行性,将此方法应用到沈阳某高层桩基础工程试验中,发现采用考虑土体连续性的自平衡转换方法明显降低了荷载-位移曲线的拟合误差.     

宋式二级燕尾榫特殊结构的力学性能分析

为了更好地分析燕尾榫结构的力学性能,建立了二折线多参数力学结构,并进行了适用于木结构的力学分析试验.然后,根据力学平衡与变形协调关系公式,提出了燕尾榫节点计算公式.研究结果表明,燕尾榫的变形主要集中在榫头与卯口的接触处,当单向载荷变大时,其弯矩也变大,容易对接触面造成损伤.荷载-位移曲线和极限荷载-竖向荷载曲线显示,当竖向荷载增加时,极限荷载也随之增加;当极限载荷达到屈服临界点时,位移的增加量变小并趋于平稳.     

夹板式单层玻璃板面外受弯承载性能试验研究

为了了解不同类型夹板约束玻璃板和点支式在面外载荷作用下受弯的全过程中,应力和位移的发展以及极限破坏载荷,以试验为基础,结合有限元方法,对该类玻璃板进行了研究,并给出了玻璃板载荷位移以及最大主应力载荷的全过程曲线:比较了夹板约束玻璃板和点支式玻璃板受力性能的不同;通过试验数据验证了有限元方法应用于玻璃板承载力验算的有效性.试验表明,夹板式玻璃板和点支式玻璃板在面外受弯下位移和应力与面外载荷是线性关系;对于相同的玻璃板,节点连接方式不同,其破坏载倚可能有较大的差别;将节点区最大应力作为整体最大应力的控制点是合适的.     

碟簧力学性能试验及仿真分析

针对外径28mm的C系列碟簧,利用微机控制电子试验机进行静力加载试验,得到碟簧不同工况下的载荷-位移特性曲线.基于ABAQUS有限元软件,建立了相应碟簧的有限元模型,进行不同位移载荷下的数值模拟计算,利用实验数据对数值计算结果进行检验并修正,修正后模型的计算结果与实测结果吻合良好.在此基础上,对开发的非标开槽碟簧建立有限元模型,计算得出了不同开槽位置和不同开槽方式下碟簧的载荷-位移特性曲线和刚度-位移曲线,系统分析了不同开槽位置和开槽方式对碟簧载荷变化范围、刚度变化速率、刚度变化幅度、负刚度区域大小和最大等效应力的影响.本研究对非标开槽碟簧的设计和作为负刚度元件在减隔振装置上的应用具有一定的参考价值.     

考虑土体变形与界面剪切耦合作用锚杆拉拔响应

针对土层锚杆在拉拔荷载作用下的轴向变形问题,考虑锚杆周边土体变形与锚-土界面剪切的耦合作用,建立了表征锚杆锚固体荷载传递机理的有限差分物理模型。通过数值编程求解该模型,获得了不同拉拔荷载水平下的锚杆轴向变形和土体剪切变形的解答,从而明确了锚固体在拉拔过程中荷载变形曲线和沿杆体长度方向的轴力分布规律。方法与荷载传递方法和剪切位移法等对某实际工程中灌浆锚杆案例进行分析,将各方法所获解答与实测数据进行了对比分析。结果表明:考虑土体变形与界面剪切耦合的模型可以获得与实测数据更为吻合的荷载位移曲线和轴力分布,验证了该模型的优越性和准确性。     

方钢管约束混凝土桥墩拟静力试验

为研究不同约束形式及混凝土墩身与承台间的连接构造对桥墩试件的抗震性能和各项指标的影响规律，设计1根采用混合接头连接的装配式方钢管约束混凝土桥墩试件（SYP-GT4试件）、1根方钢管约束的整体现浇混凝土桥墩试件（SYZ试件）和1根方形截面的整体现浇混凝土桥墩试件（SFZ试件）。在桥墩墩帽处采用位移加载方式完成构件的拟静力试验，观察试件的破坏过程以及破坏模式，分析了桥墩的破坏形态、荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线、延性、耗能等特征参数。结果表明，3根混凝土桥墩试件的破坏形态基本一致，二者均为整体压弯破坏模式。SYZ试件与SFZ试件相比，水平峰值荷载提高了46.5%，滞回耗能能力更优，均有很好的延性性能，表明方钢管约束的整体式桥墩抗震性能优于现浇混凝土桥墩；SYP-GT4试件与SYZ试件相比，水平峰值荷载数值相接近，位移延性系数提高了24.1%，残余位移小，变形恢复能力较优，滞回曲线呈现更饱满的梭形，无明显捏缩，连接构造对强度和刚度退化的影响较小，两者抗震性能接近。     

夹板式单层玻璃板压弯组合承载性能试验研究

为了研究不同的夹板约束对玻璃板在压弯组合作用(面外受弯和面内承压)的加载全过程中应力和位移的发展,以及压弯组合的作用机理,以试验为基础,结合有限元方法,给出了荷载位移和最大主应力荷载的全过程曲线以及面外极限荷载和面内极限剪力;通过试验数据验证了有限元方法的有效性;求得了各类荷载下应力的控制点。研究表明,夹板约束玻璃板在加载的全过程中,小变形条件下其位移和应力都随着荷载的增长而线性增长,表现出明显的脆性破坏的特征;在压弯组合作用下,两者的作用效应是独立的,它的破坏状态可以用极限面外荷载和极限面面内剪力关系图中围成的矩形区域来判断。     

贯穿钢筋在波形PBL连接件中的影响研究

为了研究贯穿钢筋直径对波形PBL连接件极限抗剪承载力的影响,设计了贯穿钢筋直径分别为16 mm、20 mm和25 mm三组PBL连接件推出试验试件,通过使用5 000 kN的加载试验机对试件进行加载试验,测量出试件中工字钢与混凝土板之间的相对位移,并绘制出试件的荷载位移曲线.试验结果表明,当贯穿钢筋直径从16 mm增加到20 mm时,波形PBL连接件的抗剪承载力随着贯穿钢筋直径的增加而提高,当贯穿钢筋直径从20 mm变到25 mm时,波形PBL连接件的抗剪承载力虽在增加但增幅明显下降.