FPSO结构低周疲劳寿命计算方法研究

FPSO在海洋环境中频繁地进行装载与卸载操作,使FPSO船体结构产生较大的应力幅值,尤其是承受货油压力的内底纵骨。由于局部的应力集中,应力幅值超过材料的屈服强度,其装卸载次数小于104时,结构将产生低周疲劳。研究一种新的计算方法,根据Neuber假设进行塑性修正,通过应变范围得到伪热点应力范围,并确定热点应力与伪热点应力之间的关系。推导出一种新的S-N曲线作为低周疲劳的设计曲线,以伪热点应力作为计算量来预测低周疲劳寿命,降低了船体结构低周疲劳寿命计算的难度。     

高强钢筋ECC-RC复合桥梁地震易损性分析

考虑高强钢筋、ECC等高性能材料在桥梁工程中的推广应用,针对普通钢筋混凝土桥墩抗震性能相对较差的情况,研究高强钢筋ECC-RC复合桥墩的桥梁抗震性能。通过OpenSees平台建立普通RC桥墩桥梁、ECC-RC复合桥墩桥梁及高强钢筋ECC-RC复合桥墩桥梁非线性有限元模型,采用增量动力法和"能力需求比"分析方法建立桥梁各构件及系统的地震易损性曲线,探讨高强钢筋及ECC对桥梁抗震性能的影响。研究表明:ECC-RC、高强钢筋ECC-RC复合桥墩及其桥梁系统的地震易损性均有改善,且高强钢筋ECC的改善效果更显著,高强钢筋ECC-RC复合桥墩支座的地震易损性有所降低,高强钢筋及ECC的应用有助于提高桥墩和桥梁系统抗震性能和安全性,特别是在中震及大震作用下这一现象更加明显。     

局部锈蚀矩形RC墩重度震损后加固试验研究

为探究局部锈蚀矩形截面钢筋混凝土（RC）桥墩重度震损加固后的抗震性能,本文对拟静力破坏后的6个矩形截面RC桥墩试件进行扩大截面加固。通过加载试验,对加固桥墩试件从破坏形态、滞回特性、水平承载力、位移延性、侧向刚度以及耗能等方面进行了系统分析。结果表明:相比于普通箍筋,横向施加预应力的改进扩大截面加固方式对破坏后桥墩试件的抗震性能修复成效更佳;在同等位移幅值下,锈蚀率不断增大,桥墩试件抗震性能呈现逐渐降低的趋势;钢筋锈蚀位置上移,加固后桥墩试件的抗震性能提升;轴压比加大,加固后桥墩试件承载力和侧向刚度增大,但延性降低。     

横观各向同性岩土材料的应变局部化分析

为分析横观各向同性岩土材料的应变局部化行为,推导对应于Lade横观各向同性屈服准则向前欧拉算法的迭代格式及本构矩阵,通过有限元软件ABAQUS的UMAT接口实现相应的程序代码。数值算例调查分析材料主方向对横观各向同性岩土结构的极限承载力和变形局部化模式的影响。结果表明该模型能较好地模拟横观各向同性岩土结构的应变局部化行为。     

带钢筋及钢骨暗支撑剪力墙抗震性能试验研究

选取剪力墙结构体系中较为薄弱的抗震构件“一”形剪力墙,进行了3个1／3缩尺的带钢筋、钢骨暗支撑剪力墙以及普通RC剪力墙构件的低周反复荷载试验,比较分析了它们的承载力、刚度、延性、滞回特性、耗能能力及破坏机制,并提出抗震设计建议。     

HRB500级钢筋网轻骨料混凝土剪力墙抗震性能研究

我国混凝土结构工程中目前应用的非预应力钢筋强度为300~400MPa,比发达国家低1~2个等级,结构材料用量偏大,消耗了过多的资源和能源。通过拟静力试验,对两片HRB500级钢筋网轻骨料混凝剪力墙分别进行了在低周期反复荷载作用下受力性能的研究,观测了墙体的整个破坏过程,分析了墙体的强度、底部剪切变形和抗震性能。试验及分析表明,剪力墙具有较大的延性和耗能能力,为HRB500级钢筋用作抗震剪力墙的分布筋提供了试验依据。     

土的比电导在排水蠕变中的变化

笔者从物理化学的手段出发,测试了土样在开放体系中蠕变时的比电导变化,初步获得了它随蠕变的发展而变化的特性。进而告诉人们,土在蠕变中其结构发生变化,也会反映在其相应的物理化学特性上。     

双阶屈服屈曲约束支撑的实现方法及数值分析

屈曲约束支撑(buckling restrained brace, BRB)作为一种具备承载能力和耗能能力的阻尼器,在工程中得到了广泛应用。然而传统的屈曲约束支撑为避免发生低周疲劳破坏,在多遇地震工况下被设计为弹性支撑,无法耗散地震输入的能量。总结了分阶段屈服屈曲约束支撑的研究现状,并在此基础上通过改变一阶屈服耗能阻尼器的类型,提出了一阶阻尼器为摩擦型阻尼器的双阶屈服屈曲约束支撑(double-stage yield buckling restrained brace, DYBRB),分析了其构造形式、工作原理及力学模型,并利用有限元软件ABAQUS对其进行了模拟分析,通过改变一、二阶刚度比和摩擦阻尼器摩擦力与芯板屈服力比,对比不同支撑的等效黏滞阻尼系数。结果表明：该DYBRB的构造合理,滞回曲线饱满,具有明显的分阶段屈服能力,且在小位移下可以实现耗能,提高了支撑全过程耗能能力。一、二阶刚度比取4左右,摩擦阻尼器摩擦力比例取0.75～1时,DYBRB全过程的耗能能力较好。     

新型分阶段屈服金属阻尼器力学性能试验研究

为实现不同地震作用下的减震设防目标,提出了一种新型分阶段屈服金属阻尼器,由2组三角形耗能钢板组成,通过低周往复荷载试验对其进行了力学性能研究,揭示了其分阶段屈服工作原理,研究了其滞回性能和抗疲劳性能。试验结果表明：该阻尼器能有效实现分阶段屈服耗能,小位移下,屈服耗能的同时附加给主体结构的刚度小;大位移时,滞回曲线饱满稳定,相比于2组耗能钢板串联,极限位移更大,变形能力强,抗疲劳性能好。在材性试验和理论分析的基础上,提出了阻尼器恢复力模型,与试验滞回曲线吻合较好,为下一步用于结构减震控制研究提供基础。     

关于结构土屈服破坏的探讨

天然沉积土往往均为结构土,结构土的屈服破坏是研究结构土力学性状的关键问题之一。但是,结构土的屈服破坏至今没有合理明确的定义。对两种天然沉积软粘土的高质量不扰动土样进行了固结压缩试验和三轴等向固结不排水剪切试验以探讨结构土的力学性状。基于结构土的强度特性,提出了当外加应力达到固结屈服应力时结构土达到完全屈服破坏的新概念,并且初步探讨了结构土的强度性状与变形特性的本质联系与其耦合问题。