蒸压纤维水泥板覆面轻钢龙骨式复合墙体抗剪性能试验研究

为研究采用蒸压无石棉纤维素纤维水泥板(CCA板)覆面的轻钢龙骨式复合墙体的抗剪性能,进行了13片足尺墙体的水平单调加载和低周反复加载试验。试验结果表明,采用CCA板覆面轻钢龙骨式复合墙体的破坏主要表现为自攻螺钉连接处的CCA板拉裂或者螺钉拔出,最终CCA板失去传递剪力的能力而破坏,轻钢龙骨未发生明显破坏。基于试验结果,得到了各类CCA板覆面墙体的屈服荷载、最大荷载、破坏荷载以及位移延性系数等性能指标。最后,分析了CCA板厚度、密度以及加载方式对轻钢龙骨式复合墙体受剪性能的影响,并与OSB板、石膏板覆面墙体进行了比较。     

基于能量系数的损伤控制结构评估及其在钢框架中的应用

根据改进的能量平衡关系,推导了具有较大屈服后刚度系数的损伤控制单自由度体系的能量系数。采用非线性时程分析研究了地震作用下屈服后刚度系数及屈服时序对能量系数的影响。将能量平衡关系推广至多自由度体系,基于能量系数提出了用于判定损伤控制结构的评估方法,并将其用于损伤控制钢框架的评估。结合对损伤控制钢框架的评估分析说明了建议方法的应用,并通过非线性时程分析进行了校验。结果表明,能量系数对结构的屈服时序敏感,建议方法有良好的精度,可用于损伤控制结构的评估和优化设计。     

高强混凝土收缩徐变试验及模型比较分析

为了得到能够满足工程要求的C80、C100高强混凝土收缩与徐变预测计算模型,分别对C80、C100高强混凝土进行标准条件下150 d徐变和28 d的收缩试验,然后分别采取CEB-FIP(1990)模型、B3模型、GL 2000模型计算收缩和徐变值。通过相对误差分析发现,只有B3模型相对较好,据此进行了模型修正。结果表明,高强混凝土徐变系数随龄期增长而变大,但后期的变化率逐渐减小并趋于平缓(120 d后);而收缩变形则主要发生在早期(3 d内),最高可达28 d收缩量的79%,14 d后就发展较慢,但较普通高强混凝土(未掺矿物掺和料)低些;B3修正模型的相对误差绝对值基本在10%左右,因此可以满足工程要求。     

钢管自身内置刚性节点受压试验研究

钢管结构是工程中常用的一种屋盖结构形式,在实际工程中由于型材定尺生产、加工下料、运输等原因,大量杆件本身需要相互连接。而现有现场焊接连接、法兰连接和螺栓拼接存在施工质量难以保证和视觉不美观等缺点,为改善该种连接节点,提出一种内置刚性连接方式,并进行3个试件的轴心受压试验。研究结果表明,内置刚性连接方式可有效传递轴力,但由于连接处存在截面突变,容易引起应力集中和应力分布不均现象,在设计时应该考虑由此引起的剪切滞后效应。     

纤维增强复合材料加强铝合金焊接梁柱节点性能试验研究

通过试验研究碳纤维布加强铝合金焊接节点区的力学性能,探讨这一加强方式的可行性。试验包括1组未加强试件和4组加强后试件。比较不同加强模式下试件的破坏模式及节点刚度、极限承载力等参数,分析不同加强构造的有效性。结合试验结果认为:碳纤维布是一种有效的加强铝合金焊接梁柱节点的方式,合理的锚固措施、受拉翼缘侧采用更厚的碳纤维布等都有助于提高加强后试件的承载力。     

套筒式节点受拉力学性能试验及有限元分析

套筒式节点是基于焊接球节点而提出的一种可装配式空间网格结构节点,通过外伸端螺纹可实现节点反复拆卸。为研究该新型节点的受拉力学性能,对节点外伸端进行拉伸力学性能试验,考察轴心受拉、偏心受拉作用下节点受力特征和破坏机理。利用ANSYS对试件进行有限元分析,得到数值分析结果。结果表明:套筒式节点受力合理,轴拉、偏拉时节点承载力相近,约为等直径、等壁厚圆管的71%;外露螺纹处为节点的薄弱部位,破坏前有明显颈缩,为延性破坏;数值分析结果与试验结果吻合较好,验证了有限元模型的准确性和可靠性。     

温州超固结软黏土次固结试验研究

为研究超固结比对软黏土次固结特性的影响,对温州正常固结和超固结软黏土开展长期一维压缩试验,系统性研究先期固结压力、超固结比等因素对次固结变形和次固结系数的影响。试验结果表明:先期固结压力对软黏土固结变形发展曲线有显著影响,固结压力小于先期固结压力时,曲线变化较小,接近直线,此时次固结系数随固结压力增长较快;当固结压力超过先期固结压力后,曲线变化明显,呈三段式发展,次固结系数随固结压力的增大略有减小,最后趋向某一稳定值。软黏土的次固结系数随超固结比的增大而减小,通过试验结果分析得到了次固结系数随超固结比变化的计算式。次固结变形随时间的变化在双对数坐标下近似为直线关系,基于此建立了次固结变形累积方程。     

三轴循环荷载下页岩变形及破坏特征试验研究

前期工作已经研究了含裂隙页岩在单轴循环荷载下的变形及破裂特征,为进一步认清围压与循环荷载耦合作用下的变形及破坏特征,利用MTS815.03岩石刚性压力机展开了对含裂隙页岩的三轴循环加卸载试验研究。试验结果表明:在三轴循环荷载下,含裂隙页岩的破坏形式主要为混合破坏,呈现出拉剪贯通模式;随围压逐渐增大,页岩的峰值强度呈线性增大,完整页岩经11周加卸载循环后,峰值强度增大9.98%~25.03%;而含裂隙页岩经15周加卸载循环后,峰值强度增大1.47%~6.98%;含裂隙页岩在同一循环内的弹性模量大于变形模量,卸载弹性模量大于加载弹性模量,卸载变形模量大于加载变形模量,并且损伤面积系数F越大,卸载弹性模量与加载弹性模量的差值也越大;随循环加卸载次数逐渐增加,加载变形模量与卸载变形模量呈先增大后单调减小的规律,加载弹性模量与卸载弹性模量表现出先增大,后逐渐呈"波浪式"减小的规律,剧烈波动的弹性模量是内部结构不断发生局部调整的有效证据。该研究为揭示在围压与循环荷载耦合作用下含裂隙页岩破坏形成复杂裂缝网的发展机理提供了有益参考。     

高压下饱和黏土B系数研究

为了对高压与常压固结后饱和黏土B系数之间存在差异性与否,及其影响因素展开研究,利用GDS三轴试验机开展了固结压力为2 MPa的饱和黏土等向固结试验,其中特别设计进行了高压固结前后的B系数检测试验。试验结果表明:"饱和"黏土高压固结B系数明显小于1的原因在于试样无法达到饱和度100%的理想饱和状态,而并非先前研究报道的高压固结后黏土样内孔隙水以物理性质明显不同于自由水的结合水为主。另外,饱和黏土高压固结过程中,孔压完全消散明显滞后于常规体积变形–时间对数曲线上主固结完成点的出现;高压固结后饱和黏土B系数达到稳定的时间明显长于常压相应值。     

土工合成材料流变参数合理选择的研究

工程中应用土工合成材料时必需考虑其流变特性的影响,流变特性一般指蠕变、松弛、长期强度等方面的性质。当前在土工合成材料设计强度值的选择中,为考虑蠕变影响,往往对其极限强度乘一个蠕变折减系数后加以使用。这个系数如何取值对工程的安全性和经济性影响很大。由于对该系数研究不够,国际和国内都存在很大分歧,一般都取得十分保守。土工合成材料蠕变试验成果表明,蠕变的影响与作用的荷载水平关系很大,当荷载水平小于某一临界值时,材料的变形将渐趋稳定,不会导致蠕变破坏。而根据国内外大量工程实测资料表明,加筋土结构中筋材所受的力很小,仅及设计预测值的几分之一,甚至只有5%,变形也远低于预测值,筋材最大的受力和变形发生在施工结束时。同时,实测资料表明,土体中筋材存在松弛现象,它将减轻蠕变的影响。根据有关的机理分析、试验数据和实测资料,对筋材强度折减系数的合理取值提出了建议。