极端环境下端头热结构分析

在复合材料热弹性理论简化基础上研究烧蚀情况下的热结构问题,引入材料烧蚀过程中计算得到的边界条件,利用有限元法分析再入条件下端头帽的温度场、热应力场,再根据失效准则判断材料在何处首先剥蚀。     

氯盐锈蚀钢框架柱抗震性能试验及恢复力模型研究

为研究氯盐锈蚀钢框架柱抗震性能并建立其恢复力模型,利用人工气候环境法对48件不同厚度钢材和4榀钢框架柱试件进行加速锈蚀,进而对锈蚀钢材试件进行单轴拉伸试验,并对锈蚀钢框架柱试件进行低周往复加载试验.试验结果表明:随着锈蚀程度的加重,钢材的屈服强度、极限强度、延伸率和弹性模量等力学性能发生劣化,最大下降幅度分别为12.7...     

近海大气环境下RC结构钢筋锈蚀程度预测

钢筋锈蚀是影响近海大气环境下RC结构使用寿命的重要因素之一。为研究近海大气环境下混凝土碳化与氯离子侵蚀双重作用对钢筋锈蚀的影响,对沿海地区不同龄期钢筋混凝土结构进行了工程实测,包括混凝土抗压强度、碳化深度、钢筋表面氯离子浓度及锈蚀深度。基于实测结果,拟合得到了混凝土碳化深度与抗压强度间的关系模型,建立了同时考虑混凝土碳化深度与钢筋表面氯离子浓度的钢筋锈蚀深度预测模型。在此基础上,利用Abaqus分析软件对不同龄期、轴压比的RC框架柱进行了损伤塑性分析,得到了锈蚀RC框架柱抗震性能随服役龄期与轴压比的变化规律。     

高边坡土体强度参数对设计坡比的影响及不同填土接触面与潜在滑动面之间的关系研究

对于民航机场这样的高边坡填方体无论是地基建设常用的粗颗粒土还是细颗粒土,其强度参数和填方体的围压都有着明显的非线性关系.本文分析了高填方边坡的各区域的围压大小,按照围压大小区域的划分得出了各区域的非线性强度参数,计算出在满足安全系数前提下的最佳坡比,发现按照非线性强度参数得到的坡比明显小于常规计算得到的坡比,地基建设所用的填方料有显著的减少。另一方面对于机场高填方地基的道槽区和土面区常用的碎石土和黏性土的渗透率等各方面性质有着很大的差别,会给边坡的稳定性带来影响.本文分析了在不同坡比、气候条件、地下水位线高度下的边坡潜在的滑动面和碎石土和黏性土接触面之间的关系后发现,高边坡潜在的破坏面总是倾向于在碎石土和黏性土的接触面上,所以在进行高边坡的稳定性防护工作时应尤其注意两种土体接触面之间的防护工作。     

酸雨环境下钢筋混凝土框架节点抗震性能试验研究

为研究酸雨腐蚀后RC框架节点的抗震性能,采用人工气候法模拟酸雨环境,对8榀RC梁柱节点试件进行加速腐蚀试验,而后进行拟静力试验,观察酸雨腐蚀后试件表观现象,并分析腐蚀循环次数、轴压比及硫酸根离子浓度对节点与其核心区破坏特征、滞回性能、剪切性能、受剪承载力等的影响.在此基础上,引入损伤指数,并确定损伤模型参数取值,进而定量化揭示节点试件在加载过程中的损伤演化规律.试验与分析结果表明：酸雨腐蚀虽会使试件发生骨料外露、结晶析出、蚀洞形成等现象,但腐蚀后试件的核心区最大剪力仍小于现行规范计算的抗震受剪承载力阈值;随着腐蚀循环次数与硫酸根离子浓度的增加,试件梁端弯曲裂缝与核心区剪切裂缝出现较早且发展较快,节点承载能力、变形能力与耗能能力均逐渐减小,而核心区剪切占比与损伤发展速率则不断变大;具有较大轴压比的试件,节点承载能力相对较大,但变形能力较差,核心区剪切占比及损伤发展速率较大.     

基于元编程技术的硬件设计模式研究

针对硬件设计的复杂性和自动化效率低等问题，提出了一种基于时钟处理的硬件设计模式．该模式充分考虑了软、硬件模式设计的互通性，并结合元编程技术，将成熟的软件设计模式的思路应用于硬件设计之中．它的核心是：用高速集成电路硬件描述语言（VHDL）解析器分析已知器件的接口，构造语法树，抽取生成器的变量值；将生成器用元程序封装在域实体之中；按照设计模式的作用和具体的变量值生成详细的VHDL代码．应用实例表明，所提模式生成的代码有效性高，设计过程可行性强，可广泛应用于复杂的时钟控制系统的设计领域．     

冻融损伤钢筋混凝土剪力墙恢复力模型研究

为研究冻融损伤钢筋混凝土(RC)剪力墙的滞回特性,通过试验回归与理论分析相结合的方法,对8榀冻融损伤RC剪力墙拟静力试验结果进行分析.综合考虑冻融损伤参数与轴压比对极限功比指数和不同受力状态下RC剪力墙承载力及变形的影响,建立了冻融损伤RC剪力墙构件极限功比指数与骨架曲线特征点参数计算模型.考虑强度衰减、刚度退化以及捏缩效应,采用两折线模型表示滞回环卸载段刚度变化,建立了冻融损伤RC剪力墙构件恢复力模型,并与试验墙进行了模拟对比,从滞回曲线与累积滞回耗能两个方面验证了模型的准确性.     

基于能量的钢与混凝土界面粘结强度

界面脱粘是钢-混凝土组合结构中的一种常见破坏方式,而一些研究结果表明钢．混凝土界面的脱粘可能是由能量控制的．本文将组合结构构件抽象为具有内部摩擦界面的弹性体,并将界面脱粘过程视为界面裂缝的扩展过程,基于断裂力学中的能量原理,得到了钢．混凝土界面脱粘过程中的能量关系,进而建立了基于能量的界面脱粘准则．用此准则进行了型钢混凝土拉拔试件的界面脱粘分析,分别建立了不考虑界面软化和考虑界面软化两种情况的界面脱粘模型,得到了两种情况下基于能量分析和基于强度分析的直接联系．结果表明,通过恰当的定义钢-混凝土界面等效粘结强度,基于强度的模型和基于能量的模型可以得到一致的结果．研究成果为钢．混凝土组合结构界面脱粘分析及其有限元模拟提供了理论依据．     

酸性土壤环境中多龄期埋地钢管地震易损性分析

在酸性腐蚀土壤环境中,埋地钢管的抗震性能会随着服役龄期的延长而显著降低.为了研究酸性土壤环境中多龄期埋地钢管的抗震性能,对钢材进行人工加速腐蚀试验与拉伸破坏试验,建立了钢材屈服强度、极限强度、弹性模量及伸长率与失重率之间的关系;在全面腐蚀模型的基础上,揭示了酸性土壤环境中埋地钢管力学性能与几何尺寸随服役龄期的变化规律,并建立时变本构模型.基于ANSYS有限元分析软件,建立了酸性土壤条件中考虑锈蚀钢材几何尺寸及力学性能退化的不同服役龄期有限元模型;采用增量动力分析法及云图法,建立了描述地震动强度与结构地震响应之间关系的概率地震需求模型,结合管道破坏状态的划分和概率意义上极限损伤限值的确定,对埋地钢管进行地震易损性分析,从而建立了考虑锈蚀耐久性能退化的不同服役龄期埋地钢管时变地震解析易损性模型,表征了管道单元损伤指标与地震动强度指标之间的关系,并进一步给出了不同管径多龄期埋地钢管的地震易损性曲线.结果表明:在酸性腐蚀土壤环境中,随着服役龄期的延长,埋地钢管的几何尺寸及力学性能均不断削减,出现不同震害状态的概率呈现不同幅度的升高;在其他条件相同的情况下,随着管径增大,出现不同震害状态的概率有...     

碱性及近中性土壤环境中埋地钢管时变地震易损性分析

在碱性及近中性土壤环境中,埋地钢管随着服役龄期的延长腐蚀逐渐加深,其力学与抗震性能不断退化.为了研究碱性及近中性土壤环境中多龄期埋地钢管的抗震性能,引入钢材时变本构模型,对埋地钢管进行了增量动力时程分析,建立了碱性及近中性土壤环境中不同服役龄期埋地钢管的概率地震需求模型.基于管线三态破坏准则,确定了各极限破坏状态的限值,进而建立了碱性和近中性土壤环境中4种不同服役龄期埋地钢管单元时变地震解析易损性模型,并绘制出相应的时变地震易损性曲线.结合震害资料的经验统计规律,对3种不同管径的多龄期埋地钢管进行了地震易损性分析.结果表明:在碱性及近中性土壤环境中,随着服役龄期的延长及管径的减小,相同地震动作用下埋地钢管在基本完好、中等破坏、严重破坏等极限破坏状态下的超越概率均逐渐增大.