持续荷载和锂渣取代量对混凝土抗氯离子渗透性能的影响

为考察受载锂渣混凝土抗氯离子渗透性能,本文设计了锂渣取代水泥质量0%、10%、20%和30%的C20、C30和C40混凝土,对混凝土试件施加极限压荷载的10%、30%和50%,作为持续压应力,进行氯离子渗透性能试验。结果表明：水灰比范围在0.40～0.62时,电通量随着水灰比的增大而增大;对于施加不同压应力的混凝土,当压应力比达到0.3时,C20和C30混凝土电通量有明显的提升,当压应力比达到0.5时,C40混凝土电通量有明显的提升;对于不同锂渣取代量的混凝土,电通量随着锂渣取代量的增大而减小。结合Fick第二定律和质量守恒定律,建立在持续荷载作用下锂渣混凝土氯离子渗透模型,结果表明,氯离子在浸泡环境下的渗透性能符合试验规律,模拟结果与试验结果一致。     

基于ANSYS的管道变形应力分析

对某公司埋地管道受外部载荷作用发生变形这一问题,借助于ANSYS软件的应力分析功能,通过施加位移载荷求出管道变形后的应力分布,为管道的安全评价提供依据。     

椭圆井眼井壁稳定性研究

钻头破碎岩石形成井眼后,钻井液代替了破碎后的岩石对井壁起到了支撑作用,在一定程度上维持着井壁的稳定。长期以来针对井壁稳定性的研究都是基于理想的圆形井眼,而对非圆形井眼井壁稳定性的研究很少;然而,在实际情况中井壁受钻柱的碰磨、井内介质的冲刷、地层应力以及岩石本身的力学性质等因素的影响而表现为非圆形的井眼,因此有必要分析非圆形井眼井壁稳定性情况。通过建立数值仿真模型分析了井壁在最大主应力方向和最小主应力方向受损后的井眼应力情况,结果表明:基于圆形井眼计算出的泥浆密度窗口要大于基于受损井眼所得出的密度窗口,所以,如果基于圆形井眼的计算结果去调节泥浆密度是不理想的,应该根据实际井眼的计算结果来做相应的调节。     

圆形沉箱混凝土温度场和应力分析

以营口港圆形沉箱空心盖板为研究对象,冬季实测了沉箱空心盖板混凝土壁厚方向的温度变化曲线,通过有限元程序建立了考虑混凝土温度场边界条件的沉箱计算模型,数值模拟分析了沉箱空心盖板混凝土的温度变化曲线,并与实测数据进行对比验证.通过热力耦合计算方法,分析了日照和环境温度变化对沉箱薄壁混凝土的影响,研究表明内侧混凝土温度变化缓慢,外侧混凝土随日照和环境温度变化而快速变化,向阳侧的沉箱盖板内外侧混凝土温差较大,容易产生温度裂缝.     

预应力道面混凝土的弯拉与疲劳特性

为解决机场道面达到设计寿命前发生疲劳破坏的问题,提出将预应力混凝土技术应用于机场道面工程.采用后张法对机场道面混凝土小梁施加预应力,设计三分点弯曲加载方案对96根混凝土小梁进行弯曲、抗折和疲劳试验.结果表明:施加预应力后,竖向荷载作用下小梁的挠度减小了2.99％～5.56％,拉应力数值及拉应力区显著减小;抗折强度提高了11.26％～59.42％,裂缝数量和宽度都明显减小;平均疲劳寿命增大了3.18～5.99倍,且随预应力的增大而增大,预应力混凝土弯曲疲劳寿命服从双参数Weibull分布,相关系数达到0.95以上.基于Weibull分布建立了反映应力水平S和疲劳寿命N关系的双对数疲劳方程.     

混凝土破坏特征试验与PFC仿真技术研究

为研究PFC仿真技术在混凝土中的应用,设计了不同应变速率下混凝土的室内单轴压缩试验,对混凝土pfc模型进行了优化,分析了主要细观参数对优化模型力学特性的影响,结合室内试验验证了所用细观参数的合理性,最终分析了混凝土的破坏特征,分析发现:①混凝土模型试样的峰值应力随法向-切向刚度比增大而逐渐降低,峰值应变随法向-切向刚度比增加先增加后降低;混凝土模型试样的峰值应力、峰值应变随粘结法向强度增大而线性增加;随颗粒粘聚力增加,混凝土模型试样的峰值应力、峰值应变整体上均呈现先增大,后趋于平稳的变化趋势;②数值模型和混凝土试样单轴受压的破坏形式都为剪切破坏,骨料的分布是影响混凝土试样的破坏面形态的主要原因;③混凝土的强度主要取决于水泥砂浆的强度及其与骨料表面的黏结强度。     

基础内预埋锚杆抗拔试验研究

通过对建筑基础筏板内预埋锚杆进行抗拔试验检测其抗拔承载性能,对锚杆周围混凝土受抗拔力破坏形式进行研究。研究表明：在埋入锚杆最底端加拧1个螺母,起扩大头作用,增大锚杆侧阻力,较好地固定锚杆,抗拔试验破坏时,断裂部位发生在千斤顶施加荷载作用点附近,而并非将锚杆整体拔出;加载至锚杆材料屈服破坏点对应荷载739 kN附近,荷载-位移曲线呈线性变化,加载量大于该值后,锚杆塑性变形逐渐发展,抗拔过程主要是锚杆杆体自身形变的过程,前半阶段主要为弹性变形,后半阶段主要为塑性变形,直至锚杆被拉断;从筏板内锚杆取芯样来看,抗拔对锚杆周边混凝土产生一定拉裂,裂缝不大,主要在上部300 mm处。     

关于海洋平台吊机立柱斜支撑作用的论证

通过对比分析海洋平台吊机立柱在取消斜支撑前后的位移,应力的结果,来论证斜支撑对吊机立柱的作用;另外,对比分析了不同尺寸,不同支撑角度的斜支撑,对吊机立柱在位作业状态的影响,得出有益的结论,对今后海洋平台上部组块的结构设计有很好的参考作用。     

基于爆破振动效应的巷道稳定性研究

针对爆破应力波产生的巷道围岩振动破坏问题,基于弹性波理论,建立了弹性空间体中质点振动模型。利用金山店铁矿爆破振动监测数据,计算并分析了爆破应力波作用下的巷道围岩质点位移及振动速度波形特征,研究了单次最大起爆药量和岩体弹性模量对岩体质点位移和振动速度波形的影响,同时分析了爆心距与围岩质点最大振动速度的关系。结果表明:岩体质点在爆破应力波作用下的位移呈正弦式衰减,振动速度呈余弦式衰减,波形上出现的正负交替现象表明岩体在爆破应力波的作用下处于交替拉压状态。围岩质点位移和振动速度峰值随着单次最大起爆药量的增大而增大;巷道岩体质点位移和振动速度峰值随着岩体弹性模量的减小逐渐增大,振动持续时间也相应增大。受采矿爆破影响,在爆心距小于10～15m范围内的巷道及支护体容易发生破坏。研究成果与现场试验结果相符,可为爆破应力波作用下巷道的支护设计及爆破控制提供依据。     

约束对单面盐冻混凝土表面损伤的影响及机理EI北大核心CSCD

研究约束(膨胀约束、收缩约束)对单面盐冻混凝土表面损伤的影响及作用机理,测试了水灰比为0.40的自由态和约束态混凝土每4次盐冻循环的表面剥落量和首次盐冻循环降温过程中的混凝土应变,计算了混凝土表面冰层中的拉应力。结果表明:约束态混凝土表面剥落量比自由态混凝土大;约束态混凝土表面剥落量随膨胀约束应力增大而增加,受收缩约束应力影响较小。与自由态混凝土相比,约束态混凝土表面冰层中的拉应力较大且随膨胀约束应力增大而增大;根据"粘贴-剥落"理论计算并证明了膨胀约束导致冰层更易开裂,引发了冰层下混凝土发生更严重表面损伤。     

高性能橡胶粉混凝土动态压缩性能研究

在微机控制电液伺服压力试验机上对高性能橡胶粉混凝土(HPRC)试件进行单轴压缩试验,研究了橡胶粉体积掺量和应变率对高性能橡胶粉混凝土性能的影响.研究结果表明,高性能橡胶粉混凝土峰值应力和割线模量表现出一定的应变率强化效应,而橡胶粉的掺入会降低峰值应力和割线模量提升的幅度;峰值应变未表现出应变率敏感性,橡胶粉的掺入会增强混凝土的变形能力;分析了应变能与试件破坏形态的关系,应变率增大,试件破坏前贮存的应变能增大,试件破坏更严重,呈脆性破坏,掺入橡胶粉后,混凝土的韧性改善较大,试件破坏时呈现裂而不散的特性.     

埋地玻璃钢管道锚固墩设计

在输送较高温度介质时,埋地玻璃钢管道会在弯头、三通处产生较大的热位移,在适当的位置设置锚固墩,可避免由于热位移对弯头、三通等管件的损坏。介绍了锚固墩的设置条件、未加锚固墩时的弯头应力验算,以及锚固墩荷载、锚固尺寸的计算方法和条件。     

倾斜多层矿床条带开采矿柱应力分布及其倾角效应研究

条带矿柱的应力分布是研究矿柱稳定性的基础,以岩石力学理论为基础,分析了倾斜矿柱平均正应力和剪应力与矿体倾角之间的关系。基于数值模拟,定义应力增长系数表征矿柱的应力分布,研究了多层倾斜矿体开采上下层矿柱应力增长系数与矿体倾角的关系,通过拟合得到了应力增长系数与倾角的函数表达式。研究表明:随着矿体倾角的增加,矿柱平均正应力逐渐减小,平均剪应力先增大后减小;在侧压系数小于1时,矿体倾角增加,矿柱应力减小,减小程度受侧压系数的影响;应力增长系数随矿体倾角的变化关系可用二次函数表示;不同倾角的矿体,矿柱两边缘塑性区分布不对称,矿柱下侧塑性区范围较大;沿矿体倾斜向下上层矿体矿柱内部应力逐渐增大,下层矿体矿柱应力先减小后增大。     

注塑成型工艺对汽车座椅塑料件力学性能的影响

以汽车座椅塑料件为例,以有限元软件Moldflow与Abaqus为技术平台,模拟分析汽车座椅塑料件的注塑成型过程与汽车座椅塑料件在实际工况下的应力分布。利用Moldflow软件模拟,得到汽车座椅塑料件在成型后的翘曲变形和残留的应力场。再将塑件的残余应力场作为预定义应力场导入到Abaqus软件中,在此基础上施加实际的边界条件与载荷,并与无预定义应力场塑件上加载进行对比,研究注塑成型工艺对塑料件力学性能的影响。结果发现,随着模具温度、熔体温度的降低与保压压力的增大,汽车座椅塑料件在服役状态下的应力增大。该研究结果对提高注塑件的结构分析精度将有较大的现实意义。     

基于MIDAS/FEA的承台大体积混凝土水化热仿真分析及温控研究

为了研究大跨度混凝土承台施工过程中由水化热导致的温度和应力变化情况,以便采取合理的温控措施,本文以引江济淮工程淠河总干渠渡槽主墩作为研究对象,通过MIDAS/FEA有限元软件的水化热计算模块对主墩进行水化热温控仿真计算,得出混凝土在最高温度时的温度和应力等值线图.结果 表明,混凝土浇筑过程中的最大温升和里表温差等温控指标符合温度控制要求;混凝土最大拉应力小于C40混凝土容许抗拉强度,抗裂安全系数大于1.4,抗裂性能较好;内部冷却管可以较好地降低内外温差,同时有必要在混凝土质量控制和浇筑养护控制方面采取适当的措施.     

酸雨-荷载共同作用对废陶瓷再生混凝土中性化的影响研究

为研究酸雨-荷载共同作用下废陶瓷再生骨料、废陶瓷粉对混凝土中性化的影响,将废陶瓷破碎为再生粗骨料和细骨料和粉料制备废陶瓷再生混凝土,经标准养护后分别施加0、0.3 fu和0.5 fu荷载,采用室内模拟酸雨侵蚀试验,对比分析不同龄期下各组试件的宏观和微观性能.结果表明:与普通混凝土相比,经酸雨-荷载共同作用后废陶瓷再生粗骨料混凝土的中性化深度较小;随废陶瓷粉掺量的增加,废陶瓷再生混凝土中性化深度增大,其内部显微结构变得疏松;随施加的荷载增大,混凝土中性化深度增加,内部孔隙增加,针状AFt增多.     

预紧工况下双锥环的有限元分析及优化

建立某加氢反应器双锥环结构的有限元模型,分析在预紧工况下,对双锥面施加一定的预紧分布压力后,双锥环结构的厚度与锥角对其径向压缩位移的影响。研究结果表明,该双锥环在预紧工况下能实现良好的密封,其径向压缩位移随厚度的增加而减小,随双锥环锥角的增大而增大。     

窑墩混凝土温度裂缝的原因与防治

赤峰远航水泥厂窑墩基础土建工程,砼体积为600m~3。该工程施工完成后,墙体表面出现了两条竖向裂缝,宽度约0.3～0.8mm,沿墙高分布。 混凝土中裂缝形成有多种原因:主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格,模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥释放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或终凝混凝土的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。同时,气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。1 温度应力的分析 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段。     

孔隙率对生态混凝土抗压强度及植生性能影响

本文采用火山石为粗骨料制作不同孔隙率的生态混凝土,比较其抗压强度和植生性能;并用天然骨料以一定的比例替代火山石制成生态混凝土后测试其抗压强度。结果表明:生态混凝土的抗压强度随着孔隙率的增大而减小,植物生长高度随着孔隙率的增大而增大;火山石逐渐被天然骨料替代后,抗压强度随着替代率的增大而增大。因火山石有一定的吸污净化效果,若用于仅受冲刷或降雨等自然外力侵蚀的公路边坡或水库护坡,则不用考虑孔隙率的影响;若用于受力边坡,则孔隙率为20%或25%最佳。     

预应力CFRP加固简支梁的弹性力学解析解

以预应力CFRP加固简支梁为例,研究梁上表面受荷载作用时CFRP预应力和层数对简支梁应力和位移分布的影响。首先,将简支梁和CFRP沿界面切开各自进行分析,基于二维弹性力学理论,对简支梁进行分析;利用受张力的弦变形理论,对预应力CFRP层进行分析。然后,根据梁和CFRP层间的界面应力和位移连续条件以及梁上表面的载荷条件确定待定系数,最终得到CFRP加固简支梁的应力和位移精确解析解。数值结果与有限元软件ANSYS分析高度一致。研究表明CFRP的预应力和层数对简支梁的应力和位移分布均有影响,预应力越大、层数越多,梁的正应力和竖向位移越小。