基于原子力显微技术的混合料中沥青微尺度性能测试方法

以沥青混合料试件为研究对象,探讨了原子力显微样本的制备方法.选取最大纵向起伏度和表面粗糙度两个指标对不同储存条件下的样本制备效果进行评定,提出采用低温冷冻措施保证AFM(atomic force microscope)样本平整度的制样方法;利用原子力显微技术的力学性能量化模块AFMQNM(atomic force microscope-quantitative nano mechanical),选取沥青胶浆区域3个典型的观测区域,进行原子力显微测试及微尺度力学性能量化表征.研究结果表明,"冷冻保存、低温切割"的混合料试件样本制备方法能够满足AFM技术的观测要求;AFM-QNM技术可以在混合料试件中直接测试沥青(胶浆)和矿质集料的模量和黏附性质,可有效区分不同的材料组分.     

纬向弓曲率对蒙皮膜材力学性能影响的试验分析

用纬向弓曲率描述全新飞艇蒙皮膜材OP11-1000的编织情况,并将样本分成两个研究区域.通过单轴拉伸试验,得到各区域经、纬向试件强力以及3个应力阶段的弹性模量,讨论了纬向弓曲率对经、纬向试件不同力学参数的影响.通过低周单轴循环拉伸试验,得到不同周期下各区域经、纬向试件的弹性模量、棘轮应变和滞回环面积.分析结果表明,各循环力学参数均在第2次循环的变化最大,在3次循环加载后趋于稳定.两个区域经向试件的各参数一致,纬向试件的各参数因纬向弓曲率不同而差异明显.研究结果对飞艇结构设计分析、蒙皮裁切和制作工艺具有重要参考价值.     

混凝土斜方体抗压有限元分析及试验研究

随着水泥混凝土的外加剂和掺合料不断发展,仅把传统的立方体抗压强度作为最重要的性能指标显得越来越不完整.本文引入一种斜方体试件作为混凝土强度试验的试件,提出＂斜方体抗压强度＂的概念,该强度考虑了压、拉弯、剪共同作用的复杂受力状态对混凝土强度的影响.有限元分析及试验结果均表明,混凝土斜方体试件受压后沿试件钝角对角线产生主要裂缝并破坏,其破坏机理与立方体试件不同.混凝土斜方体抗压强度反映了混凝土在复杂受力状态下的材料性能,可以作为评定混凝土性能的又一指标.     

型钢混凝土T形柱-钢梁空间节点的地震损伤评估及影响因素分析

为了研究型钢混凝土T形柱-钢梁空间节点的地震损伤演化规律,进行了1个平面节点和9个空间节点的抗震性能试验,分别采用位移型、能量型以及位移-能量型损伤模型对其进行全过程评价,采用Park-Ang模型分析了试件配钢形式、加载角度和轴压比对空间节点损伤行为的影响.研究结果表明:Newmark模型和Mahin模型的损伤全过程曲线呈锯齿形,与实际情况不符;Mehanny模型的损伤累积量最小,而Krawinkler模型全过程曲线大致位于各曲线中部;Hwang模型适合延性较差的破坏模式;Park-Ang模型损伤曲线包围了所有计算曲线并呈台阶形上升,Banon模型的损伤曲线近似为一直线,欧进萍模型曲线在位移-能量型中其累积损伤最小;配T形钢桁架的空间节点损伤累积较其它配钢形式试件的大,但其损伤发展相对滞后;平面节点在加载前期的损伤发展比45°试件的快,而45°加载角试件的损伤累积比30°和60°加载角试件的小;轴压比小的节点试件在损伤发展过程中会有所提前,但累积损伤较轴压比大的试件小.     

添加外加剂的密闭混凝土徐变系数计算模型

进行了13根外加剂的密闭混凝土试件的徐变试验研究,其中9根为徐变试件,4根为收缩试件.试验结果与ACI-209R的计算结果对比表明,二者规律吻合较好,ACI-209R模型基本可用于有外加剂的密闭混凝土的徐变的预测.利用回归分析,对ACI-209R的模型进行了修正,可得出更精确的计算结果.同时,对不同应力强度比对相同试件的影响进行了观察,提出了考虑应力强度比影响的徐变公式.     

基于破坏模式的改进剪力墙双参数损伤模型

由于单一的性能指标难以对复杂高层剪力墙结构进行全面的抗震性能评估,通过引入考虑结构首次超越破坏和累积损伤破坏的双参数损伤模型,借助构件或结构的侧移、能量等性能参数评估结构的损伤状态,但现有的剪力墙双参数损伤模型缺乏考虑剪力墙不同破坏模式对损伤模型计算的影响,不同破坏模式试件侧移与累积滞回耗能差异近1倍,采用同样参数计算易导致低估剪压破坏类型试件的损伤状态,以至于错误判断结构抗震性能.为了弥补现有损伤模型评估不足,结合32个剪力墙试验试件,分析不同破坏模式剪力墙试件极限位移与滞回耗能对损伤计算的影响,提出改进的剪力墙双参数损伤模型,使之适用于评估不同破坏模式剪力墙试件的损伤状态,同时以剪力墙裂缝控制、承载力变化和层间侧移为性能指标,建立剪力墙试件损坏程度、破坏现象与损伤指数的对应关系,提出改进的剪力墙性能水准划分标准,完善剪力墙损伤评估体系.最后通过低周反复试验试件验证了改进损伤模型的合理性.结果表明,本文提出的损伤模型计算曲线与试件实际损伤曲线吻合良好,能合理评估构件不同阶段的损坏程度,为进一步研究地震作用下剪力墙的损伤评估以及完善剪力墙性能化设计提供借鉴和参考.     

基于灰色神经网络的凸肚体腹围尺寸预测

为克服线性回归方法对人体尺寸预测缺少精度的缺陷,将灰色神经网络模型引入人体测量中.对36个测试样本进行灰色建模,并利用人工神经网络修正模型残差,以提高腹围尺寸的预测精度.为了验证模型的可靠性,用同一样本建立回归模型,并以7个测试样本检验两种模型的预测效果.结果显示,灰色神经网络模型的预测精度更高,能有效地简化量体工作,为实现特体服装定制化生产奠定基础.     

人工神经网络与劲性混凝土柱截面设计

针对土木工程采用图表进行结构设计的不足,在劲性混凝土柱截面受力理论计算的基础上,综合考虑影响截面性能的主要因素,确定劲性混凝土柱截面设计的人工神经网络模型,该模型具有两个隐含层,分别具有４,９个隐含节点,优化了学习参数,用该模型对不贩样本集合分别进行学习与设计,设计结果与试件实际参数吻合良好,表明应用人工神经网络进行劲性混凝土柱截面设计不仅可行,而且精度较高。     

添加外加剂的密闭混凝土徐变系数计算模型

进行了13根外加剂的密闭混凝土试件的徐变试验研究， 其中9根为徐变试件， 4根为收缩试件. 试验结果与ACI-209R的计算结果对比表明， 二者规律吻合较好， ACI-209R模型基本可用于有外加剂的密闭混凝土的徐变的预测. 利用回归分析， 对ACI-209R的模型进行了修正， 可得出更精确的计算结果. 同时， 对不同应力强度比对相同试件的影响进行了观察， 提出了考虑应力强度比影响的徐变公式.     

基于内聚力模型的沥青混凝土低温断裂模拟

为模拟沥青混凝土的低温断裂行为,合理选择了内聚力本构模型;在获取了小梁试件数字图像的基础上,结合ABAQUS有限元软件建立了二维细观断裂模型,验证了模型的正确性和适用性。结果表明:本文建立的二维细观断裂模型能够很好的反映实际三点弯曲试验的能量消耗—位移响应;沥青混凝土断裂过程可分为试件损伤、裂缝产生、裂缝扩展和试件破坏等四个阶段。     

裙梁强度及滞回曲线的有限元分析

构件的有限单元模型和合理的滞回曲线模型是框筒结构动力分析的基础．目前对框筒结构中的裙梁研究甚少，至今未见裙梁的滞回曲线模型．本文编制了大型钢筋混凝土有限元程序HORCFE，对裙梁进行了大量单调和反复荷载下的有限元计算。得到了裙梁的滞回曲线模型．验证结果表明，单分量模型仍适用于受弯破坏裙梁的动力分析．     

钢筋混凝土连续深梁有限元分析及试验研究

本文结合连续深梁对我筋混凝土非线性有限元分析方法进行讨论。其中对混凝土 开裂的混合模型做了探讨，并分析比较连续深梁支承的各种计算模型；论证了钢筋混 凝土连续深梁引用部分弹性支承的合理性；对单元开裂后的刚度处理做了改进；编制 了钢筋混凝土深梁受力全过程分析程序．对若干根连续深梁做了计算；做了六根承受 集中荷载的两跨连续深梁试验，用边加载边调平的方法保证试验梁为刚性支承．裂缝 分布、开裂荷载、破坏荷载以及Ｐ－δ曲线等计算结果基本上反映了深梁主要特性。     

预应力开孔梁模糊优化设计

在梁中开孔能够进一步满足结构功能要求 ,其中开孔参数的设计是重要一步 笔者在预应力开孔梁最新研究成果的基础上 ,用模糊规划方法 ,以开孔参数为设计变量 ,将预应力梁力学特性回归方程、应力强度计算公式转化为模糊约束函数 ,从而建立模糊优化模型 ,对开孔尺寸进行优化设计 ,得到基于模糊综合评判的最优解答 ,所得计算结果对工程应用中预应力开孔梁设计具有参考价值     

基于BP神经网络的自密实混凝土梁受弯承载力预测

采用神经网络方法对自密实混凝土受弯梁的正截面承载力进行模拟。以影响自密实混凝土梁受弯承载力的主要因素(抗压强度、截面尺寸、配筋率等)为参数,以构件的受弯极限承载力为网络输出,建立多层前馈神经网络来描述其非线性关系。利用不同研究者的32组试验数据对网络进行训练和测试。测试表明,建立的神经网络模型对32组试验数据具有良好的模拟精度,可作为预测自密实混凝土梁受弯承载力的一种新的计算方法。     

耗能连梁采用新型复合阻尼器后对剪力墙结构性能的影响

研究一种震后可替换的新型复合阻尼器置于连梁跨中以实现保护连梁并提高连梁耗能能力的目标.在ABAQUS有限元软件平台上根据复合阻尼器的特点提出一种可以有效反映其特征的等效简化模型,并与仿真模型进行对比验证;将等效简化模型应用于高层剪力墙结构的连梁中,进行罕遇地震下的剪力墙结构动力时程分析;以混凝土连梁为参照,研究安装了复...     

钢-混凝土组合梁纵向抗剪非线性分析

在钢-混凝土组合梁中,栓钉传递的剪力作用在混凝土板上,当横向钢筋配筋率低于一定值时,混凝土板会发生纵向剪切破坏,从而会导致组合梁的极限承载力降低,不能充分发挥组合梁的优势.采用了ANSYS软件对组合梁进行了非线性有限元分析,并结合试验结果探讨了横向钢筋对组合梁极限受弯承载力的影响,同时对组合梁的挠度及滑移进行了分析.计算结果表明,为保证组合梁混凝土板不发生纵向抗剪破坏,横向钢筋配筋率应不小于0.6%,利用给出的模型可反映出栓钉对混凝土板的作用.     

多光束相干合成的研究

从傅里叶光学的基本理论出发，对多光束耦合的机理进行了理论分析，得出了光栅耦合的数学模型．根据模型用研制的优化软件对耦合器件进行了优化设计，并用特定设计的二元位相光栅作为耦合器件，在参与合成的各激光束之间满足一定的位相关系组态时，可实现将多束入射光相干合成一束能量较大的同轴高斯光束．给出了实验结果及有关的结论     

组合梁滑移特性分析及连接单元改进

通过试验分析了组合梁的滑移特性，提出了一种新的栓钉模型。实测结果表明，当栓钉沿梁纵向均匀布置时，解析法和数值法得出的结果与实测值较吻合。但当栓钉沿梁纵向非均匀布置时解析法得出的数值与实测值偏差较大，而数值法则与实际更吻合。由于栓钉模型考虑了组合粱偏载时栓钉的横向抗剪作用，比单一考虑纵向抗剪模型更符合实际受力情况。因此，有限元方法在处理栓钉的分布及荷载作用时较解析法具有更大的灵活性和实用性。     

FRP布加固钢筋混凝土梁截面刚度的分析

为了准确计算正常使用阶段纤维复合材料(FRP)加固钢筋混凝土梁的复合刚度,本文以材料力学理论推导为基础,结合数值模拟,研究了加固梁的刚度性能。通过曲率引入曲线方程,建立挠度、刚度和弯矩三者之间的关系,然后运用有限元软件模拟加固梁,观察梁在不同荷载下的跨中挠度,预测了加固梁的复合刚度。研究结果表明：本文模型计算值与文献中的实验值吻合较好,使用该模型可以有效的预测加固梁的刚度。     

外贴纤维加固梁抗剪承载力计算方法分析

在综合分析国际上关于外贴纤维加固混凝土梁斜截面抗剪承载力计算方法现状的基础上，分析了斜截面外贴材料应变（应力）分布特征，外贴材料与混凝土的最大粘结传力长度和产生梁侧剥离破坏时的最大纤维应变的影响因素，采用与在钢筋混凝土梁中钢筋对抗剪承载力贡献计算模式相似的表达方法，建立了外贴脆性材料对斜截面抗剪承载力贡献的计算模式，在该模式中，分别对外贴封闭纤维箍加固件产生纤维拉断破坏和梁侧纤维剥离破坏时相应承载力进行了分析。