基于结构解释模式的服役混凝土结构损伤识别

混凝土损伤的影响因素较多,采用结构解释模式(interpretative structural model,ISM)的系统分析方法进行服役混凝土结构损伤识别研究,科学判定既有混凝土结构的损伤程度及基本影响因素。根据引起混凝土损伤的因素,确定各因素间的二元关系,并以此为基础,由要素间的关系传递性,建立基于结构解释模式(ISM)的混凝土结构损伤识别的构思模型,并提取骨架矩阵,形成递阶结构模型,经过比较反馈、修正学习,分析给出混凝土结构损伤识别的基本影响因素。研究结果表明:结构损伤多因素的二元关系是进行损伤识别的基础,综合考虑系统中引起损伤的各因素之间的关系,利用图论中关联矩阵原理分析混凝土结构损伤,给出的结构损伤影响因素更为直接有效;由损伤识别模型归结出的基本影响因素与现行结构检测规范的基本项目基本一致。     

初始损伤影响钢的低温解理断裂韧性的细观力学分析

通过长条形孔洞附近的局部应力应变分布的细观有限元模拟计算,对初始损伤影响钢的低温解理断裂韧性的原因进行了研究.计算结果表明,预加载时引入的长条形孔洞缺陷在后续低温加载时,其前端产生了局部高应力应变集中,促使了解理裂纹的形核(pε≥pεc)和扩展(yσy≥fσ),使解理发生在较低的载荷下,引起了韧性的降低.随预载荷比P0/Pgy的增加,材料中的损伤量和损伤孔洞的尺寸增大,引起的局部高应力应变集中程度增大,可促使解理发生在更低的载荷下.这就是随着预载荷比P0/Pgy的增加,材料的缺口解理断裂韧性Pf/Pgy降低的细观力学原因.     

应用随机有限元法分析受损伤人字型变电构架的可靠性

采用随机有限元方法对受损伤的变电站人字型变电构架进行了可靠性计算分析。分析中主要考虑了材料和荷载的不确定性以及构件的损伤。分析结果表明,用随机有限元计算受损伤的人字型变电构架的随机响应是可行的。利用计算出的随机响应量的统计参数,在假定其分布后,可以用一次二阶矩法估算结构控制截面的可靠度指标,进而可以讨论损伤对构架控制截面可靠度指标的影响,并为下一步的模糊综合评判奠定了基础。     

累积法在经验公式确定中的应用

基于累积方法提出了一种物理中确定经验公式的新方法,该方法可从充分的各个物理量之间相互关系的实际状况,得出更准确的经验公式,该方法简单,实用,有一定的应用前景。     

钢框架模型结构的损伤诊断

提出了一种基于结构振动特性的两阶段损伤诊断方法,先由基于柔度矩阵的损伤定位技术确定可能损伤的单元位置,然后采用二阶特征灵敏度分析法对其损伤程度进行估计,对一两层空间钢框架模型结构进行了模拟损伤试验研究,采用环境与力锤脉冲两种激励方式,考虑了4种损伤模式、损伤诊断的结果表明,该方法能够有效地识别出结构损伤单元的位置与严重程度．     

基于变形元件的节理岩体压缩损伤本构模型

为研究节理岩体在压缩荷载作用下的力学响应,基于岩体结构力学观点,把节理岩体在压缩荷载作用下的变形视为岩块变形与节理面变形的叠加,分别采用基于统计损伤模型的弹性损伤变形元件和考虑节理面闭合及滑动的变形元件计算岩块和节理面在压缩荷载作用下的变形,进而建立相应的节理岩体压缩损伤本构模型。并利用该模型讨论节理面弹性模量、最大闭合应变及剪切刚度等对计算结果的影响规律。最后利用该模型对含单条贯通节理的岩体在压缩荷载作用下的应力-应变曲线进行分析计算。研究结果表明:对于可能沿节理面发生剪切滑移的岩体而言,节理面剪切刚度对计算结果的影响最为显著。对本算例而言节理岩体的峰值强度仅为完整岩体的51.5%,反映节理对岩体强度的弱化效应。同时利用该模型得出岩体强度随节理倾角呈现出抛物线变化规律,即当节理倾角在50°~60°之间时,岩体强度最低,该结论与目前的理论及试验研究结果相吻合,从而说明该模型的合理性。     

不耦合装药爆炸波分离及衰减规律的试验研究

通过混凝土中爆炸试验,实测不耦合装药系数K为2.0,2.5,3.0和3.5时,距爆源中心距离R在8～16 cm范围内的爆炸波径向动应变信号和爆后混凝土损伤变量D分布;将爆炸波分离为爆炸冲击波区、应力波区及爆生气体膨胀作用区,并就各分离区的应力峰值σmax、加卸载应变率峰值εmax、质点运动速度峰值umax与K和R之间的关系进行研究.研究结果表明:爆炸冲击波σmax为752～1 720 MPa,umax为95.9～184.0m/s,作用时间约3μS,加卸载应变率ε以(4.85～10.00)x 104/s的峰值呈周期变化,σmax,εmax和umax随K和R的增大而减小;应力波作用形式以压、拉应力为主,加卸载应变率ε和质点运动速度u在2.6～3.8μs内近似呈周期变化,σmax,εmax和umax随K和R变化复杂,且在损伤边界显著增大;爆生气体膨胀作用区以持续的拉或压应力为主,也在损伤边界显著增大,ε和u近似为0,作用时间约17μs,σmax随K的增大基本不变.     

锌与羟基的配位作用及晶状氢氧化锌的溶度积

为对文献[1]报道的ε-Zn（OH）2的溶度积值作更准确的测定,用溶解度法研究了Zn2+与羟基的配位作用,在25℃下测定了ε-Zn（OH）2在不同浓度氢氧化钠溶液中的溶解度（μ=2）.在所研究体系中揭示出存在Zn（OH）+,Zn（OH）20,Zn（OH）3-和Zn（OH）42-配离子.用图解法和松驰法计算出相应配离子的稳定常数相一致,结果为:β1=8.1×104,β2=6.3×1011,β3=3.9×1014,β4=1.2×1018.同时求出了更为准确的ε-Zn（OH）2的溶度积Ksp=10×10-17.     

钢筋混凝土拱结构静荷载作用下的非线性行为分析

基于弹性损伤普遍理论,取其三阶近似形式,得到一个含有四个独立参数的损伤本构模型。在该损伤本构模型中,引入一个拉压修正系数,用于描述混凝土材料在受拉与受压状态下损伤行为的不同。采用损伤力学有限元数值方法,对一钢筋混凝土拱结构整个加载过程中的非线性行为进行了详细分析计算,并与试验结果进行对比。研究表明,所建立的损伤本构模型,可较好地反映钢筋混凝土结构的非线性特征与规律。     

损伤材料的热塑性本构关系及对柱壳破裂问题的应用

从应变等价原理和线性温升软化近似出发,得到了有关的材料参数的表达式．通过本构关系的内变量理论导出了一个含损伤和温度软化效应的增量型塑性本构方程．然后将所得到的本构方程应用于内部爆轰加载下钢管的破裂问题中,并给出了相应的计算流程．进行了具体的数值计算并分析了有关规律．计算结果和实验结果符合得比较好