侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁受弯承载力计算方法研究

为了获得侧面粘贴预应力碳纤维板加固混凝土梁正截面承载力的计算式,提出加固梁的破坏分为混凝土压碎和碳纤维板拉断两种模式以及相应的判别方法。分析两种破坏模式下的截面极限状态,并考虑侧面粘贴对碳纤维板加固面积的折减,提出了相应的受弯承载力计算方法。为了验证提出的计算式的正确性,在自主研发碳纤维板张拉及锚固设备的基础上完成4根预应力碳纤维板侧面加固混凝土梁试验,试验梁的破坏模式与试件设计目标相符。用所提出的计算式计算试件的受弯承载力,与试验结果相比,二者吻合较好。最后,提出侧贴预应力碳纤维板加固混凝土梁实用设计方法,可应用于实际工程的加固设计,尤其是当构件底面有管道等障碍物时。     

微型钢管桩正截面受弯性能试验及有限元分析

为了研究不同加强形式对微型钢管桩抗弯承载力的影响以及验证所建立的ＡＮＳＹＳ模型的准确性,对９根微型钢管桩进行了抗弯性能试验,并在此基础上建立关于微型钢管桩抗弯性能的有限元模型,研究钢管管径、钢管内部填充材料类型等参数对微型钢管桩正截面承载力的影响。试验结果表明：钢管外径的增大对承载力提高影响最大,内部植筋影响次之,外包混凝土影响最小。有限元分析结果与试验结果较吻合,验证了该有限元模型的准确性,可应用于微型钢管桩的抗弯分析。     

桁架形状优化的一种改进模拟退火算法研究

通过设计一种产生可行解的状态发生器,由该状态发生器产生的新状态均满足所有的约束条件,从而方便地处理约束条件,并提出一种求解桁架形状优化设计问题的改进的模拟退火算法。算例表明该方法能获得较高质量的解,具有现实的工程意义,同时指出改进的SA算法用于桁架形状优化问题得不到全局最优解。     

多因素影响的免像控倾斜模型质量分析

游离氧化铁对红黏土力学特性存在显著影响, 为分析其影响机理, 采用柠檬酸钠、碳酸氢钠和连二亚硫酸钠的混合溶液(DCB 法)去除红黏土中游离氧化铁, 以去除和未去除游离氧化铁红黏土为研究对象, 通过室内试验研究了两种试样的土水特征曲线、不同含水率条件下的抗剪强度和失水收缩特性。结果表明: 吸力在较高范围内, 同一含水率时去铁红黏土的基质吸力和总吸力整体高于未去铁红黏土的基质吸力和总吸力; 红黏土无论在去游离氧化铁还是未去游离氧化铁时其试样的渗透吸力都很小, 几乎可以忽略; 基质吸力的影响导致红黏土抗剪强度随含水率增大而降低, 去铁过程减小土颗粒胶结效应引起红黏土抗剪强度 明显下降, 主要表现为有效黏聚力的下降。去铁后红黏土收缩率明显高于未去铁红黏土, 主要归结于游离氧化铁胶结土颗粒作用抑制其收缩。     

CFRP板加固受弯钢梁的承载力及挠度分析

采用截面等效代换法,对碳纤维板加固受弯钢梁进行了承载力及挠度分析,推导出CFRP板加固受弯钢梁的理论计算公式。为验证公式,进行了5根CFRP板加固钢梁的单调静力试验,并用有限元软件进行模拟分析,将计算结果分别与试验结果和有限元分析结果进行比较后发现：弯矩理论计算值比试验值略小,挠度理论计算值比试验值略大,且都与有限元模拟值相近,说明理论计算安全,计算方法具有良好的适用性。     

特殊环境下碳纤维增强材料锚杆粘结滑移试验研究及数值模拟

通过考虑酸、碱、盐、冻融循环环境影响后的碳纤维增强材料CFRP锚杆粘结性能试验,拟合不同环境粘结-滑移(τ-s)关系表达式;并基于试验参数,采用ANSYS非线性弹簧单元Combin 39模拟CFRP锚杆粘结单元,引用拟合τ-s关系曲线确定弹簧单元荷载-位移(F-S)关系参数;模拟分析与试验结果对比表明:由本试验拟合的τ-s关系曲线能很好地反映CFRP筋与环氧砂浆受特殊环境影响后粘结性能的变化。为经常处于特殊环境下的CFRP锚杆性能分析、设计理论及工程应用提供理论依据,也可为相关规范的编制和完善提供参考。     

端锚预应力CFRP板加固混凝土梁的施工技术研究

介绍预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的施工工艺和技术,包括预应力CFRP板的张拉设备、加固施工流程和技术要点等,利用自行研制的预应力CFRP板配套锚具,完成了6根预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的受弯试验。结果表明：与非预应力CFRP板加固方法相比,可提高构件的受弯承载力和抗裂度,该加固技术可直接应用于实际工程。     

开放式实验教学模式的探索与实践

实验教学是提高学生动手能力和创新能力的重要途径,也是素质教育的重要内容。实施素质教育,提高学生创新意识,改革旧的实验教学模式,实行开放式实验教学,是教学改革中的重要环节。为此,分析了传统实验教学模式中存在的问题,提出建立开放式实验教学模式的具体实施措施,介绍该模式实施的实践成果。     

基于光纤光栅的预应力碳纤维板加固钢梁抗弯性能试验研究

结合碳纤维增强复合材料(CFRP)的高强特性及光纤光栅(OFBG)的感知特性,研制开发CFRP-OFBG智能复合板,通过试验验证其应变传感性能.完成预应力CFRP-OFBG板加固钢梁静载试验,监测钢梁的应变和屈服破坏过程,研究预应力CFRP-OFBG智能碳纤维板加固钢梁的抗弯性能.结果表明:预应力CFRP-OFBG智能碳纤维板是一种集受力和传感于一体的新型土木工程材料,克服了光纤光栅埋设的工艺问题,并且能有效提高加固钢梁的抗弯性能,具有良好的推广价值和应用前景.     

轴心受压冷弯薄壁单轴对称截面的整体稳定优化设计

在复杂薄壁截面的几何性质精确计算的基础上,结合<冷弯薄壁型钢结构技术规范>(GB 50018-2002)提出一种轴心受压开口冷弯薄壁单轴对称截面的整体稳定优化设计方法,建立了其优化数学模型,采用SQP算法求解该优化数学模型获得最优设计.算例表明该方法是有效的,为轴心受压单轴对称复杂截面的设计提供了一种很好的计算机辅助优化设计方法.