归一化时-频反应谱与结构损伤曲线的应用

为了研究归一化时-频反应谱和结构损伤曲线在抗震设计中的应用价值,对某十层RC框架结构采用地震动特性截然不同的唐山地震天津波SN方向和集集地震波SN方向进行弹塑性时程分析,对比了2种工况下结构损伤曲线在地震波归一化时-频反应谱上的表现.结果表明,结构的最大地震反应并不一定造成结构最大破坏,而随后很小的反应也可能最终导致结构倒塌,选用不合理的地震记录进行抗震设计是不可靠的,故传统的反应谱理论存在一定的局限性.结构损伤曲线通过自振周期的变化可以反映结构的塑性发展,与同时具备地震动三要素(振幅、频谱和持时特性)的归一化时-频反应谱相结合,可有效预测结构的损伤机制,从而为大震下结构的抗倒塌设计提供参考依据.     

木结构古建筑震后破坏状态评估方法研究

木结构古建筑震后破坏状态评估涉及众多影响因子,且各因子间还存在相关性和不确定性.为提高木结构古建筑震后破坏状态评估的准确性,本文提出了基于模糊数学理论的评估方法.首先,将木结构古建筑分为地基、基础、上部结构3个部分,结合其震害特点,选取13个指标作为评估因子;然后,由层次分析法确定权系数向量,采用隶属函数和类比法构造评判矩阵,建立三层次两阶段的模糊综合评估模型;最后,以青城山黄帝殿为例,应用该模型对其在汶川地震后的破坏状态进行了评估.结果表明,本文方法能合理、较准确地评估震后木结构古建筑的破坏状态,可为木结构古建筑震后维修措施提供依据.     

新建建筑荷载下采空区地基稳定性评价与分析

为评价采空区上方新建建筑物地基稳定性,以焦作市某矿区场地为实例,根据收集到的资料,采取实测钻探资料与理论公式相结合的方式来确定采空区覆岩破坏高度;针对不稳定的采空区地基,基于附加应力法,采用σz(附加应力)=0.10σcz(自重应力)的判别方法,来确定建筑物荷载的影响深度,并与σz=0.08σcz和σz=0.05σcz的判别标准相对应的建筑物荷载影响深度进行对比分析;同时,结合Hmin≥HL+HDz+D稳定评价方法,评价新建建筑荷载下采空区地基稳定性并确定建筑物层数。分析结果表明:在相同的判别标准下,随着楼层荷载的增大,荷载的影响深度也随之非线性增大;在不同的判别标准,相同楼层荷载下,当判别系数减小时,对应的荷载影响深度增加,安全系数增大,建筑物安全等级就越高。     

离心钢管混凝土构件大、小偏压的判别

基于钢筋混凝土构件大、小偏压理论,提出了离心钢管混凝土偏心受压下界限破坏极限状态,即钢管受压区外侧达到屈服强度,且混凝土受压区外侧到达峰值应变.参照钢筋混凝土柱偏压计算方法,根据平截面假定,建立静力平衡条件、变形协调条件和物理条件,推导出离心钢管混凝土界限破坏状态下承载力计算公式.最后,结合相应规范,提出采用相对受压区高度ξ及界限破坏时轴压力Nb进行大、小偏压的判别.     

岩体拉破坏非线性分析有限元程序的编制及其算例

根据岩体拉破坏的本构关系建立了岩体拉破坏非线性分析的有限元程序,并用简单的算例证明了该有限元模型的合理性和程序编制的正确性·把该程序嵌入到一般的岩体弹性及弹塑性分析有限元程序中,较好地反映了岩体受拉应力作用的变形特征·     

软黏土中桶形基础的上限法极限分析模型及其计算

桶形基础作为近海工程一种新型结构形式，其结构与地基土体间复杂的相互作用使得此类结构的承载机理与破坏形态一直未有明确的界定，根据饱和软黏土中桶形基础的工作特点确立了其在侧向荷载作用下的一种新的三维组合破坏模式，基于塑性极限分析理论的上限法建立了受侧向荷载作用的、饱和软黏土中桶形基础的极限分析模型，运用非线性数学规划的Nelder-Mead改进单纯形法，并结合遗传算法对相关参数进行寻优，求得上述破坏机制的最危险模式及侧向荷载的最小上限解．根据桶形基础在不同插入深度时的承载机理及受力机制，将桶形基础结构划分为3种受力模式，即相对埋深小于0．52时的浅插式、相对埋深大于1．2时的深插式与介于两者之间的过渡模式，为结构整体稳定性分析计算提供了理论依据．此外，模型试验及工程实例的分析进一步证明了上述分析方法的可行性和有效性．     

单颗粒增强复合材料破裂过程的数值模拟

采用MFPA^2D数值模拟软件,对单颗粒增强增韧脆性基复合材料在单轴拉伸荷载作用下经变形、损伤直至破坏的全过程进行模拟．模拟结果表明脆性基体分别加入复合刚性颗粒和柔性颗粒后具有不同的破坏机制,加入刚性颗粒对材料的强度没有的改善,而加入柔性颗粒后材料的强度虽有所下降,但材料的韧性可以得以显著提高．     

型钢混凝土柱轴压比限值

文章从型钢混凝土柱界限破坏的内力平衡条件出发,推出了配工字形和配十字形型钢的型钢混凝土柱的轴压比限值理论计算公式,并与国内现有的试验结果相比,吻合较好,简化后给出了其实用计算公式。计算结果表明,与普通钢筋混凝土柱的轴压比限值相比,配置工字形型钢的混凝土柱的轴压比限值不能显著提高,配置十字形型钢的混凝土柱的轴压比限值提高,效果较好。     

单颗粒杂质位置与圆盘试件单轴劈裂抗拉强度相关性研究

运用PFC3D颗粒流模型对单颗粒杂质位置与圆盘试件单轴劈裂抗拉强度的相关性进行了研究。对比分析了均质与含单颗粒杂质圆盘在巴西试验过程中的应力状态及破坏形态,揭示了杂质颗粒位置的不同对巴西圆盘抗拉强度实验结果的影响规律。结果表明,杂质颗粒可使抗拉强度减小,杂质颗粒位于加压轴线垂直方向的直径上时,距圆盘中心水平距离越近,对抗拉强度影响越大;杂质颗粒位于加压轴线上时,距圆盘中心距离越远,对抗拉强度的影响越大;杂质颗粒所处位置不同会导致试件发生不同形态特征的破坏。通过多次含有杂质圆盘单轴抗拉实验结果综合分析,得出了含杂质圆盘单轴抗拉强度实验结果的修正系数公式。     

基于离散元和全析因实验设计的BPM力学参数

为研究岩石微观力学参数与宏观力学性能之间关系并提高岩石破碎离散元仿真效率,从破碎原理出发,基于EDEM进行单轴压缩数值分析,研究摩擦系数、材料剪切模量、微观颗粒个数、平行键强度和刚度对岩石抗压强度和宏观刚度的影响.再通过全析因实验设计得到影响岩石力学性能关键的主效应和交互效应,并以此为变量运用回归方法对黏结颗粒模型(bonded particle model,简称BPM)的宏观力学参数进行预测并进行方差、拟合优度和残差分析.仿真及物理实验结果证明该预测模型可行,误差率小于10%.