脆性材料动态断裂特性研究

为了探明裂纹扩展时所受阻力的机制,寻求材料的动态断裂特性值(动态应力强度因子K_l~d(t)、起裂韧性K_c、止裂韧性K_d)之间的相互联系及这些值的物理解释,进而得到合适的断裂判据,本文用动态焦散线方法分析了脆性材料的三点弯曲试件、双悬臂梁试件在冲击载荷作用下的动态响应。     

钢筋混凝土柱的破坏形态及变形能力研究

对钢筋混凝土（RC）柱在地震作用下的变形性能进行量化,本文从太平洋地震研究中心柱数据库中收集到123根RC柱抗震性能试验数据,提出基于参数剪跨比和弯剪比的RC柱破坏形态判别标准;在弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏三种破坏形态下,研究了轴压比、剪跨比、配箍特征值等参数对位移角的显著性影响,通过回归分析归纳出三种破坏形态下屈服位移角和极限位移角的回归方程,回归系数显著性概率均小于0.05。结果表明：本文提出的RC柱破坏形态判别标准准确度高,适应性强;位移角线性回归方程具有合理性。     

地下结构地震破坏机理研究

为了解决车辆增多,城市交通拥挤等一系列问题,我国大中城市相继开展了大规模的地铁建设。我国已建成地铁和有地铁规划的城市中有很多地区处于地震高发地带,地下结构一旦发生震害,修复困难、代价昂贵,也将对其周围的结构造成不利的影响。大规模的地铁建设使地铁抗震问题成为城市工程抗震和防灾减灾研究的重要课题。本文在总结国内外有关地     

脆性材料强破裂前兆的初步研究

本文依据现有的实验结果初步研究脆性材料在破坏孕育过程中发生的强破裂的前兆特征.以应变(形变)突变、破裂弹性波限幅等物理变化特征确定强破裂;研究总结了不同试样、两种加载方式的破坏试验中的多个强破裂的前兆特征变化:一类为包括定点和场的应变变化特征,另一类为包括声发射率(破裂频度)、b值、波谱及微破裂时空分布等的声发射变化.此外,还有突发电磁扰动和应变扰动.然而,所有这些前兆特征变化并非在所有材料试样、所有强破裂之前同时都出现,也不是所有测点、任何方位都能观测到.同时指出,至今未见到对一次破坏实验中的系列强破裂(至少3~5个)前兆特征的系统对比研究,这正显示了这类研究的艰难,深入开展强破裂前兆研究对地震预测可能有重要意义.     

PBL剪力键破坏形态及极限承载力试验研究

根据已有试验结果,总结了有贯穿钢筋类PBL剪力键（perfobond rib shear connector）的3种破坏形态,其中充分发挥承载力的破坏形态为贯穿钢筋剪切破坏。为了研究PBL剪力键的极限承载力,对4组21个试件进行了静载破坏试验,结合文献[10]的试验结果,研究了各种因素对PBL剪力键极限承载力的影响,提出了有贯穿钢筋类PBL剪力键极限承载力计算公式。结果表明：有贯穿钢筋类PBL剪力键的极限承载力主要与贯穿钢筋面积及强度有关,与混凝土强度、混凝土榫面积无关,横向钢筋面积及强度对其的影响较以前试验所得结果小。     

粉土动强度试验研究

文中对重塑的粉土试样施加正弦波和任意波轴向荷载,进行应变控制的动三轴试验。根据试验结果,分析和比较2种不同波形振动荷载下粉土的动强度和变形特性。研究结果表明:固结条件相同,振动频率为1Hz,任意波振动荷载作用下粉土的动强度较正弦波下的稍小;任意波下粉土试样产生的动应变比正弦波下的大。     

材料时间性破坏准则及其内在联系

经典强度理论的进一步为材料变形及破坏的时间因素的引入。时间因素的引入加深了人们对于材料变形及破坏现象的认识，使时间因素显现出来，成为决定性因素之一。本文就若干时间性破坏准则进行了探讨，并发现它们之间存在着内在联系，也即它们都是在外载作用下内部构造动力变化的不同的宏观描述。并对这些时间性破坏准则在实践中使用的优先次序给出了建议。     

地震强度分布不均匀性的摩擦时间依从CA模型

设计一个摩擦时间依从的地震活动性细胞自动机模型（CA），研究产生地震累积频度-震级关系曲线中，出现拐点的地震强度分布不均匀现象的物理原因。外界通过应力加载向模型输入能量，模型的细胞之间存在非线性的相互作用。对比分析规定单个细胞破裂与模型地震之间不同的决定规则时产生的地震序列的累积频度-震级关系，研究结果表明，地震的级联破裂方式是引起累积频度-震级关系在震级较低范围和震级较高范围之间不连续的因素之一。     

底商多层砌体房屋地震破坏机理及加固研究

正"小震大害"是我国地震灾害的真实写照,其中房屋的严重破坏和倒塌是造成人员伤亡和财产损失的重要原因。而底商多层砌体结构房屋是地震中破坏和倒塌最严重的一类房屋。在汶川地震极震区,这种类型房屋倒塌率达80%。底商多层砌体结构房屋在我国长江以南地区的中小城市非常普遍,据不完全统计,我国现存该类型的房屋约200万栋,涉及居住人口1.2亿。研究该类型结构抗震机理及对现有房屋的加固方法是当前防震减灾的迫切需求。     

填充墙RC框架结构地震破坏机理及关键抗震措施研究

汶川8.0级特大地震等震害调查结果显示,通常被认为其抗震设计问题已经解决且具有较强抗震能力的RC框架结构,却突出地表现出"强梁弱柱"、"薄弱层"、"短柱失效"等一系列超出抗震设计初衷的灾难性破坏形式。本文以汶川漩口中学倒塌的RC框架结构教学楼的典型震害为背景,通过典型双跨填充墙RC框架结构单元伪静力试验及框架结构模型地震模拟振动台对比试验,结合理论分析和数值模拟,研究了填充墙对RC框架结构破坏机理的作用机制,分析了现浇楼板对实现"强柱弱梁"破坏机制的影响规律,提出了可有效改善RC框架结构抗倒塌机制的技术措施及设计建议。论文主要完成了以下工作:(1)以汶川漩口中学倒塌的教学楼为原型,设计完成了考虑楼板及填充墙影响的4个1/2缩尺的单层两不等跨填充墙RC框架结构模型伪静力试验,研究了2类填充墙材料、3种布置方式对框架结构整体强度、刚度及延性的影响规律,揭示了填充墙及现浇楼板对框架结构不同地震破坏模式的作用机理。(2)基于填充墙RC框架结构伪静力试验结果,采用DIANA非线性有限元分析程序,实现了填充墙与框架间相互作用模拟;分析了填充墙与RC框架结构的相互作用机理,研究了填充墙对典型双不等跨RC框架结构破坏及倒塌模式的影响规律。(3)基于填充墙RC框架结构伪静力试验结果,结合理论分析及非线性有限元数值模拟,系统研究了填充墙RC框架结构中的"短柱"破坏机理。选取实际工程中常用的粘土砖、加气砌块、蒸压砖等3种砌体材料,定量研究了不同填充墙砌筑材料、墙-框界面刚度及填充墙布置高度对RC框架结构"短柱"破坏模式的影响规律,提出了可实现避免短柱破坏的理论判别公式及设计措施。(4)研究提出了可显著提升框架结构整体抗倒塌能力的现浇楼板四角与梁柱有限断开的抗震设计措施。按现行规范设计制作了2个2×2跨、1/5缩尺的4层填充墙RC框架结构模型,通过地震模拟振动台对比试验,验证了横向两不等跨RC框架结构中填充墙及现浇楼板对破坏模式的不利影响;通过振动台试验与伪静力试验及实际震害现象对比分析,揭示了现浇楼板以及填充墙对框架结构破坏模式的作用机理;通过两RC框架结构模型破坏模式对比试验及非线性数值模拟分析,进一步证实规范中试图提高柱端弯矩增大系数的设计方法并不能有效实现预期的"强柱弱梁"破坏机制,而现浇楼板四角与梁柱有限断开的措施可明显提高框架结构的整体抗震性能,有效延迟框架柱的破坏。     

黄泛区粉砂土动强度与抗液化强度试验研究

因黄泛区粉砂土与其他地区有较大区别,对其动强度和抗液化强度的研究相对较少.对开封地区粉砂土的动强度和抗液化强度进行研究,选定围压、干密度、细粒含量作为影响因素,通过动三轴试验得到其动强度曲线和抗液化强度曲线,分别分析三个影响因素对黄泛区粉砂土动强度和抗液化强度的影响.结果表明:黄泛区粉砂土的动强度和抗液化强度随围压和干...     

工程爆破场地地震动强度预测研究

本文介绍了爆破地震动强度的预测方法和该领域研究的国内外现状,以岭澳核电站场地为例,利用该场地土石方工程爆破时实监测获得的大量实验数据进行统计回归分析,提出了一种估计(折算)爆破药量的方法,给出预测爆破地震动加速度、速度、的经验公式。按此地震动衰减规律并结合时实监测数据指导爆破,确保大亚湾核电站的安全运行。这种折算爆破药量的方法和预测爆破地震动强度的经验公式对指导工程爆破具有重要参考价值。     

基于动三轴试验的压实黄土动强度特性研究

选取吕梁地区黄土,通过静压压实制备三轴试样,在GDS振动三轴仪上研究含水率、干密度和加载频率对压实黄土动强度的影响规律。结果表明:压实黄土的动强度及动强度参数均随振次的增加而减小,随含水率的增大而减小,随干密度和加载频率的增大而增大,动强度与振次之间的关系可用对数方程进行拟合。研究对黄土地区填方区基础建设具有重要意义。     

煤样变形破坏声电效应的演化规律及机理研究

通过实验研究不同煤样变形破坏全过程的声发射和电磁辐射效应的演化规律,分析了煤样变形破坏过程中电磁辐射和声发射信号的相关性和煤样变形破坏的微观机理,提出了煤样变形破坏过程中电磁辐射和声发射信号分别是在煤样内的裂纹面滑移和裂纹扩展时产生的观点,较好地解释了煤样变形破坏过程中声电效应的变化规律和特征,为进一步提高电磁辐射及声发射、电磁辐射综合预测煤岩动力灾害的可靠性和准确性提供了理论基础.     

汶川大地震曲线梁桥震害及破坏机理分析

以汶川大地震中严重破坏的回澜立交桥为例,基于数值模拟手段并结合现场震害调查,分析了回澜立交桥的地震破坏机理。数值分析表明,地震时设有支座的最矮的1号桥墩支座发生滑移破坏,以致刚度较大（次矮）的2号刚构桥墩承受很大的地震惯性力,2号墩首先发生弯曲屈服,此后随延性发展因抗剪能力不足最终发生剪切破坏直至倒塌损毁,呈现典型的弯剪破坏特征。现场震害调查发现,回澜立交桥震害集中于抗弯刚度较大的刚构墩上,而其余桥墩震害相对较轻,主要表现为混凝土保护层的脱落、混凝土开裂以及墩顶支座的滑移破坏等。数值分析结果与震害调查呈现出较好的一致性。     

1918年南澳地震的破坏强度及震中位置

对１９１８年南澳地震的记录史料及有关文章进行了比较研究，并根据现场地震地质考察中发现的山体滑塌和地表破坏现象及其它宏观资料，重新圈定了这次地震的Ｘ度极震区，其形状为一北西向的长椭圆形，其内的北西向断裂带，应是该次地震的发震断裂。     

建筑物不均匀震陷影响因素研究

利用以往提出的建筑物不均匀震陷简化分析方法对不均匀震陷的几种影响因素进行了综合分析,考虑土层分布、建筑物荷载分配以及输入地震波波形和大小的不同组合,得到了一些有益的结果。     

广东地区地壳地震波速不均匀性研究

利用广东"十五"区域测震台网自2007年以来的324个地震的直达Pg波及绕射Pn波(共8821个)走时资料,采用遗传算法在广东省范围内联合反演获得走时残差最小的整个研究区的一维速度结构(水平分层),以及上述324个地震的发震时刻和震源位置。在此基础上,缩小范围,同时考虑到地震台站和震中分布的实际情况,将整个研究区域分成7个小区,对每个小区域内传播的射线再次进行拟合迭代获得该小分区内走时残差最小的反演结果,最后通过对不同分区速度结构的"拼接"、"对比"以探索研究区内的三维速度结构和发生地震的深部构造背景。由此得出研究区域的地壳厚度为31.09 km,各层地壳厚度:沉积层为0.9 km、上地壳为13.3 km、中地壳为8.3 km、下地壳为8.6 km。从而总结出广东及其邻省的地震大多发生在上地壳层,即在14.2 km以上,有少数在中地壳层(14.2～22.5 km)。反演结果也表明,大多数地震震源位于高低速度体的过渡区域。     

基于梁柱稳定理论的深埋隧洞岩爆破坏及孕育机理研究

深埋隧洞中岩爆轴向位置的确定以及破坏机理的研究是岩爆灾害预测和防治的理论基础。根据深埋长大隧洞围岩的结构、受力以及变形特点,建立了梁柱力学模型。在弹性范围内,运用力法,求解了该一次超静定梁柱的挠曲线方程和转角方程,得出了临界力的解析表达式。以锦屏II级水电站的松动圈实测数据为依据,给出了梁柱模型截面尺寸的确定方法,计算了围岩各部位存在稳定性问题的临界长度值以及达到临界稳定状态的特征长度值。最后,给出了深埋隧洞坑状岩爆的演化模型,分析了掌子面推进过程中,开挖卸荷、动力扰动等对于裂纹的萌生和扩展、围岩结构的形态和稳定性以及岩爆破坏模式的影响。