地下构筑物混凝土裂缝控制

混凝土是由多种材料组成的非匀质材料，具有较高的抗压强度、良好的耐久性以及抗拉强度低、抗弯形能力差等特性。高层建筑地下室混凝土结构尤其是侧墙常出现裂缝，可引致墙体内钢筋锈蚀，并破坏结构的防水封闭性和降低墙体承载力。混凝土的破裂过程是非常复杂的，已有的一些固体强度理论都不能圆满地解释这一现象。近年对混凝土的进一步研究表明，在不同的受力状态下，混凝土的破裂过程实际上是和微裂的发展相关联的。     

非均质细胞元随机分布对高温岩石介质中裂纹扩展影响的数值试验研究

在平面应变模型下,以花岗岩为样本,采用随机介质固热耦合数学模型及有限元方法进行了高温岩石介质中裂纹扩展影响的数值试验研究。在指数分布、韦泊分布2种随机分布和温度的作用下,研究了材料非均质性对岩石介质中裂纹扩展的影响,并对岩石热破裂做了详细研究,揭示了概率分布形式、分布参数.时间与花岗岩样本的热破裂过程的变化规律。     

非均质岩石材料宏细观力学参数的关系研究

利用基于岩石矿物种类及其含量提出的岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法,针对两矿物细胞元混合的非均质岩石模型进行参数赋值,通过数值试验研究了非均质岩石材料矿物细胞元含量及其力学参数对岩石宏观力学参数的影响;根据数值试验结果,探讨了岩石材料矿物细胞元弹性模量与宏观模量之间的函数关系。研究结果表明,岩石宏观弹性模量与矿物细胞元弹性模量、矿物细胞元含量都具有十分显著的线性相关关系,即基于岩石矿物种类及其含量的矿物细胞元随机性参数赋值方法建立的岩石有限元模型宏细观力学参数之间呈显著的线性关系;宏观力学参数可用细观力学参数的数学期望值即加权平均值来表示。     

非均匀性对砂岩宏观蠕变特性的影响

深部硬岩在开挖卸荷之后处于无侧限压缩状态下,岩体在持续高地应力作用下发生蠕变现象影响隧道的长期稳定性。本文通过室内试验获取试样的基本物理力学参数,以弹性损伤理论为基础,考虑非均匀岩石介质蠕变破裂特性,通过RFPA2D-creep软件建立模型分析岩石材料非均匀性对蠕变过程的影响。结论表明,岩石的宏观破裂是内部细观单元损伤累计的结果,岩石的非均匀性对宏观破裂影响在较大荷载下可以忽略,此结论对于探究岩石非均匀性影响岩石宏观破裂特性规律具有重要的学术研究价值和工程实践意义。     

岩石缺陷材料的单元参数对声发射敏感性研究

岩石为非均质材料,内部由不同强度的颗粒组成,在单轴压缩过程岩石颗粒参数特性对声发射影响很大。针对这一问题,通过调用FLAC~(3D)内置FISH函数来实现赋予模型随机缺陷材料,并在此基础上记录声发射事件数,本文通过赋予缺陷单元同一参数和随机参数情况进行分析。研究表明:与缺陷参数一致相比,强度参数随机和模量参数随机对声发射表现出不同的特性,前者侧重于对应力峰值处声发射的影响,而后者侧重于声发射初始阶段。探讨岩石材料参数对声发射的影响对分析岩石声发射特征具有重要意义。     

岩体破坏过程数值模拟中网格单元力学参数赋值的研究

基于非均质岩体力学参数具有空间变异二重性,应看成是空间随机场这一观点,将地质统计学中有关随机场的空间变异性分析和估值原理与随机场的离散相结合,对岩体破坏过程数值模拟中网格单元力学参数的估值做了探讨,并进行了实例计算模拟.该方法作为一种空间随机场方法,与现有的统计分布加随机赋值法相比,可克服后者只注重随机性而忽视结构性的缺点,从而能使赋值更真实地再现非均质岩体力学参数所具有的空间变异二重性特征.     

建筑结构用钢焊接接头力学性能非匀质性特点分析

为了使钢焊接工艺更加纯熟,本文探讨了钢焊接接头力学性能非匀质性产生的原因,并对钢焊接接头力学性能的非匀质性的具体表现进行了重点阐述。希望能对建筑结构用钢焊接接头力学性能的非匀质性研究提供帮助,以明确未来建筑的发展方向,促进建筑业发展。     

随机介质固热耦合数学模型与岩石热破裂数值实验

对高放射性核废料的深层处置、高温岩体地热资源开发等深部开采工程问题中,由于岩石材料的非均匀性、非连续性、以及几何结构的复杂性,迫切需要研究工程围岩在高温下的物理力学性质和力学行为的长期演变规律,因此,本文从岩石介质的非均匀性特征入手,在引入岩石非均匀性细观统计描述和物理学愈渗理论的基础上,主要研究内容如下:(1)考虑岩石颗粒的物理力学性质的随机非均匀性,从理论上建立了三维随机非均质热弹塑性力学模型和随机介质固热耦合数学模型,并推导随机介质模型的有限元数值解法。这些方法奠定了岩石热破裂研究的基础。(2)对岩石随机介质的热弹性力学模型的平面轴对称问题和球对称问题分别进行解析分析,提出了将岩石物理力学参数作为随机变量在解析分析中的处理方法,并给出在随机指数分布和韦泊分布下的解析解;对随机介质固热耦合数学模型的平面轴对称问题也求出了解析解,包括位移、变形和热应力的精确解。(3)在二维随机非均质热弹塑性力学模型和4种随机分布(均匀分布、指数分布、正态分布和Weibull分布)下,在高温条件下,对热膨胀系数变化引起的岩石破裂门槛值温度的变化做了详细研究,揭示了岩石热破裂规律及门槛值温度随分布参数的变化规律,得出结论:岩石热破裂门槛值温度随分布参数的增加而升     

预制裂纹几何与材料属性对岩石 裂纹扩展的影响研究

 采用岩石破裂过程的弹塑性细胞自动机模拟系统EPCA2D,研究含预制裂纹岩石试件裂隙的几何位置以及基质材料力学属性的差异对裂纹扩展和搭接的影响。模拟中采用弱化元胞单元来表征试件中存在的预制裂纹,用Weibull随机分布对岩石基质元胞单元的力学参数进行赋值,以反映作为岩石基质一部分的岩桥的非均质性。表征预制裂纹的弱化元胞单元服从理想弹塑性本构关系,基质元胞单元服从弹脆塑性本构关系。利用该方法对含有2或3条裂纹的岩石试件进行单轴压缩破裂过程模拟,再现裂纹起裂、扩展和搭接全过程的实验现象。结果表明,预制裂纹的倾角和岩桥倾角对裂纹的扩展和搭接有重要的影响。同时,考虑基质材料力学属性的差异,研究基质元胞单元力学性质的随机空间分布和不同的内摩擦角等情况下的裂纹扩展模式,结果表明,裂纹的扩展和搭接路径强烈依赖于材料的力学属性,从机制上解释了室内实验中裂纹扩展路径离散性的原因。     

岩土体的非均质性及力学参数的条件模拟赋值

根据工程岩土体通常为非均质体，其力学参数具有空间变异二重性，应看成是空间随机场这一事实，对工程岩土体经过分级分区后，各分区岩土力学参数随机场的空间变异性分析以及岩土工程有限元计算中单元体力学参数的条件模拟赋值作了探讨。应用条件模拟法对单元体力学参数进行赋值不仅能同时考虑到岩土力学参数随机场所具有的空间变异二重性特征，而且比克立格法能更真实地再现岩土力学参数随机场所具有的离散性和波动性。     

非均质土层的注浆扩散特性与加固力学行为研究

注浆加固区域土层具有非均质性和原位变异性,土层参数服从一定的分布规律。基于随机分形理论和物性参数关联的特点,构建非均质土层的物性参数随机分布模型。基于Delaunay方法将土层分形网格结点连接成三角形网格,利用三角形面积坐标插值方法实现土层分形网格中动态参数向注浆有限元网格的传递。应用精细化的流固耦合力学模型,考虑土体物性参数动态变化和浆液时变效应的影响进行注浆扩散模拟,分析土层物性参数动态变化规律,研究非均质土层中浆液扩散范围和结石体的真实形态。通过定义不规则结石体的物理力学参数,研究荷载作用下注浆加固地层的应力和变形分布特征。     

钢筋非均匀锈蚀引发的混凝土保护层开裂细观数值研究

混凝土保护层锈裂严重影响钢筋混凝土结构的耐久性。为了研究混凝土保护层的锈裂行为,考虑到混凝土细观结构的非均质性以及钢筋锈蚀的非均匀性,将完好混凝土视为由骨料、砂浆和界面过渡区组成的三相复合材料,建立了细观随机骨料模型。在模型中,钢筋的非均匀锈蚀行为以施加非均匀径向位移的方式模拟,骨料的力学行为假定为弹性,砂浆和界面过渡区的力学特性采用塑性损伤模型来描述。在此基础上进行了中部钢筋非均匀锈蚀引发的混凝土保护层开裂行为的细观数值模拟;分析结果与已有文献中的试验结果吻合良好。另外,对比了均质模型和非均质模型中钢筋均匀锈蚀和非均匀锈蚀导致的保护层开裂模式;并探讨分析了保护层厚度和钢筋直径对保护层开裂模式、钢筋锈胀压力及保护层开裂时钢筋锈蚀率的影响。     

微量掺铝工艺对氧化锌压敏特性的影响

研究了 Al2 O3预掺入氧化锌半导体材料中对压敏特性的影响 ,阐述了Al3+进入氧化锌晶格中引起其电性能的变化。说明 Al2 O3的掺入对氧化锌非线性电阻片是不可缺少的 ,并在理论上做了简要分析。     

电子系统中感应雷的防护

介绍了电子设备、精密仪器可能遭受感应雷击的几种形式。提出了把屏蔽线两端接地或把屏蔽线一端接地，金属包层两端接地的方法对系统防雷很有效果，但根本解决轩的办法是使用信号防雷器。     

Modelling of probability of failure of concrete columns

This paper predicts the probability of failure or short and long columns of square reinforced concrete for deterministic and probabilistic loads. The effect of various parameters; width, length of column, effective length coefficient, percentage of steel, axial load, grade of concrete and random numbers; on the probability of failure of the column is studied. The material, geometric parameters and the load are treated as probabilistic. The results for short columns show that the rate of decrease of probability of failure is a maximum with increase in width, while it increased to a maximum with increase in loads, whereas for long columns the length of column had the predominant effect.     

脊谷式膜结构的形态优化分析

建立了以刚度最大、应力分布最均匀和支座反力最小为优化目标,以遗传算法为优化算法的膜结构多目标形态优化方法,对脊谷式膜结构进行了形态优化分析.揭示了在不同荷载形式下脊谷式膜结构的最优形态及其对应的结构参数关系,探讨了荷载大小、结构跨度及膜材预应力等参数对最优形态的影响,并给出了雪荷载与风荷载的组合作用下脊谷式膜结构最优设计参数取值范围,为脊谷式膜结构的设计提供了明确的指导.     

不同养护温度下充填体-围岩胶结面剪切破坏特征

针对深井矿山高地温影响充填体 围岩胶结面剪切破坏特征的问题,开展了养护温度20℃、40℃、60℃和80℃,法向应力为0、0.3MPa、0.6MPa的充填体 围岩胶结面剪切试验,并利用三维激光扫描系统对剪切断面进行扫描,获取断面的破坏特征和参数。研究结果表明：养护温度和法向应力均对充填体 围岩胶结面剪切强度和破坏特征有明显影响。养护温度增大,法向应力不变时,胶结面的抗剪强度先增大再减小,40℃时剪切强度最高;养护温度不变,法向应力增大时,胶结面抗剪强度呈线性增大;断面三维形貌特征参数Sp、Sv、Sz、Sa和Sq的大小与法向应力的变化呈反比,养护温度变化时其变化趋势与强度变化规律相反,40℃时达到最小值,而Ssk的大小与养护温度、法向应力大小无明显关联,Sku的大小随法向应力的增大而增大,养护温度变化时其变化趋势为与抗剪强度变化规律相同。研究结果可为深部矿山井下充填体强度设计和顶板稳定性分析提供理论依据。     

横向承载群桩性状及承载力研究

本文在调查研究和模型试验的基础上，对群桩的工作性状与破坏机理、单桩与群桩的应力应变关系进行分析研究。提出了群桩承载力分配不均匀的效率系数公式和把排桩中“后桩”修正为单桩计算的土反力折减系数公式，并得到工程实例的验证