现浇混凝土薄壁管桩复合地基桩土应力比影响因素分析

桩土应力比是复合地基设计计算中一个重要参数。基于盐―通高速公路单桩复合地基静载试验,通过有限元模拟,研究了褥垫层模量和厚度、桩体模量、桩长、基础刚度等影响因素对现浇混凝土薄壁管桩复合地基桩土应力比的影响。结果表明所建立的模型是合理的。褥垫层模量增大或厚度减小导致桩土应力比增大,桩体模量、桩长和基础刚度的增加可使桩土应力比增加。     

沿高度变刚度复合墙板结构弹塑性分析

本文研究沿高度变刚度混凝土灌芯纤维石膏墙板结构(以下简称复合墙板结构)在水平荷载作用下的受力机理,建立简化计算模型,推导出了复合墙板结构的受力破坏路径,并建立了各阶段内力计算方法及计算公式。通过实例计算,得到沿高度均匀结构以及非均匀结构在水平荷载情况作用下位移的曲线与非均匀结构的受力破坏路径。结果表明,沿高度适当改变灌芯方式,侧移曲线更趋合理;各区段结构破坏路径均是石膏板先开裂且先达到极限状态。     

不同R-μ-T关系对比研究及其在高层混合结构位移需求估计中的应用

本文结合弹塑性反应谱的研究,给出了求解钢框架一钢筋混凝土核心筒混合结构位移需求的基本步骤,并采用不同的R-μ—T关系计算了某15层混合结构的位移需求。结果表明：选取不同模型计算所得的位移需求有一定的偏差,偏差大致在25％以内,其中Newmark＆Hall模型会较大幅高估结构的位移需求。通过比较,本文最终选取吕西林、周定松模型,其估计的位移需求与弹塑性时程分析结果的偏差基本控制在30％以内,可以为工程界接受。对比分析不仅表明了选取该模型的合理性,同时说明弹塑性反应谱法是一种比较有效的估计此类结构位移需求的方法,在混合结构基于性态的抗震设计中具有应用价值。     

钢纤维高强混凝土框架边节点梁的曲率延性

进行了9个钢纤维高强混凝土框架边节点的抗震试验.通过测试钢纤维高强混凝土框架边节点梁端的荷载-变形滞回曲线和梁相关截面的横向变形,研究了钢纤维体积率、掺加范围和轴压比等因素对高强混凝土框架边节点梁截面曲率延性和滞回曲线的影响.结果表明,钢纤维能改善高强混凝土框架边节点梁截面延性,显著提高高强混凝土框架节点的抗震延性和耗能能力,对解决节点箍筋密集、改善施工条件具有明显效果.     

多遍冲击碾压混凝土路面时路基的动力响应分析

采用三维动力弹塑性有限元,考虑冲击压路机沿面板纵向中线及板边行驶来冲击碾压破碎旧水泥混凝土板,对路基在不同冲击遍数下的变形、受力等力学响应进行了分析。研究发现,土基在3个方向均承受压应力,板角荷载作用位置路基竖向变形最大,板中最小。板中路线路基竖向变形总体小于板边路线。随着距冲击点距离减小,土体竖向变形逐渐增大,并存在有明显的波动滞后现象和残余变形。随着冲击遍数的增加,土基最大竖向变形逐渐变大;第3遍冲击完后已出现明显的塑性区;随着冲击遍数的增加,土基中土压力逐渐增大,但渐趋稳定。虽然冲击遍数增加,但土压力增大范围仅限于土基一定深度内。     

基于Forrestal侵彻试验的数值模拟研究

在弹丸侵彻混凝土的数值模拟过程中,材料模型及其相关参数的选取是一项关键且复杂的工作,其原因在于混凝土动力学材料模型参数众多,一般都在几十个以上,而且大多数参数无法通过试验直接获得,有些甚至没有明确的物理意义。通常的办法是通过试验确定少量参数,然后通过数值模拟计算结果反推其他模型参数。鉴于这种情况,非线性动力分析软件LS–DYNA增加了自动生成参数的功能,该成果是由Schwer等在损伤混凝土材料模型的基础上通过大量总结得到的,该特性很大程度上方便了用户在混凝土侵彻数值模拟方面的工作。利用LS–DYNA的该项功能,模拟了Forrestal的部分侵彻试验,并将计算结果同试验数据、经验公式计算结果做了对比分析。结果表明,自动生成参数功能是一种研究弹丸侵彻混凝土问题的简单而有效的办法。     

纤维混凝土的低温性能和冻融损伤机理研究

研究了低温环境下(气温变化为-15~5℃),聚丙烯腈(PAN)纤维对混凝土力学性能增长趋势的影响,探讨了快速冻融试验条件下(-17.5~7.5℃)PAN纤维混凝土的抗冻融耐久性,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了PAN纤维在混凝土中的分散性以及纤维和混凝土界面结合状况.结果表明:掺入PAN纤维增加了混凝土的含气量、改善了混凝土的微观结构,提高了混凝土抗裂阻力,因而有利于混凝土低温环境下的强度增长和提高了混凝土的抗冻融耐久性.混凝土经受冻融循环破坏实质上是疲劳损伤累积的过程.通过实验研究和理论分析,探讨了聚丙烯腈纤维混凝土冻融疲劳损伤的机理,研究了纤维对混凝土抵抗冻融破坏的影响,建立了聚丙烯腈纤维混凝土冻融损伤的演变方程.     

钢筋混凝土管桩反射波法的三维有限元分析

对桩-土系统用三维有限元模型和Wilson- 直接积分法计算钢筋混凝土管桩顶面的瞬态动力响应,并由此分析了管桩顶面不同测点的反射波信号特征及其与桩身缺陷的对应规律。计算结果表明：管桩顶部波传播的三维效应对桩身浅部局部缺陷深度的判断有较大的影响,所得结论对由反射波法检测管桩全截面断裂和局部缺陷以及传感器的合理布置有较大的指导作用。     

现浇薄壁管桩在威-乌高速公路软基加固中的应用

刚性疏桩复合地基是高速公路软基处理中一种较为有效的方法,现浇薄壁管桩复合地基作为刚性疏桩复合地基其中的一种得到越来越多地运用,但相关研究开展的较少。结合现浇薄壁管桩在威-乌高速公路软基加固中的应用,对该技术的设计计算、施工、检测等方面进行了介绍。检测结果表明,现浇薄壁管桩桩体质量好、桩芯土体具有一定的闭塞效应,承载力高,经济性优越。     

混凝土结构损伤的分形特征实验分析

在物理模型试验中分析了混凝土结构损伤演化中的分形行为,揭示了混凝土结构的裂缝生长及表面裂缝分布具有分形特性,表明分形维可以定量描述表面裂缝分布。利用分形几何学研究混凝土结构的损伤演化过程,证明了结构表面裂缝分布分形维与结构力学性能之间存在良好线性相关性,认为表面裂缝分形维可作为度量混凝土损伤程度的损伤特征因子。与基于振动理论的损伤特征因子相比,这一新特征因子具有自己的一些特色和优势,为创建新的混凝土结构健康诊断和安全性评价方法体系提供了一条新途径。