摘要：经典的断裂相场法是基于脆性断裂理论建立的变分方法,因此其无法准确描述复合材料的准脆性断裂行为。基于此,提出了一种多相场模型来描述纤维增强复合材料的多模式内聚断裂行为。通过对各向异性相场驱动力和损伤本构关系的合理定义,提出了一种混合型内聚断裂相场模型,并通过推导得到了相应的演化方程与强度准则。采用该模型进行了3种复合材料板的裂纹扩展及失效仿真,结果表明,所提出的多相场模型能够有效模拟复合材料的多模式内聚断裂行为,具有较高的应用价值。

摘要：为研究浆液在盾尾间隙中的扩散机理,提出了一种基于透明土技术开展壁后注浆扩散效果评估的可视化试验方法。首先通过理论推导,得出模型试验各物理参数的相似比尺,从而自行设计可视化试验装置;随后研制与透明土折射率一致的透明浆液,之后为验证浆液的适用性,利用制备的透明土和透明浆液开展预注浆试验;最后依托自行设计的试验装置,开展了针对隧道埋深、注浆压力、土层性质3种不同因素的敏感性分析。结果表明:透明浆液流变曲线符合宾汉姆流体特征,扩散形态与实际浆液较为相似;隧道埋深越大,浆液压力速度越快,距隧道中轴线有限距离内的地表沉降越小,并且分布离散程度越低;随着注浆压力的增加,注浆率增幅减小;浆液在级配不良的土层中更容易渗透扩散。

摘要：选取典型的钢筋混凝土(RC)深梁受剪试验,开发并运用三维刚体弹簧元法(3D RBSM)模拟了大尺寸截面深梁的受剪破坏过程,以及箍筋对深梁抗剪性能的影响。结果表明,3D RBSM不仅能够较准确地计算RC深梁的开裂荷载、名义抗剪强度以及箍筋的增强作用,而且能够模拟裂缝的开展以及构件的破坏。相比于有限元法,3D RBSM具有以下优势:大幅度提高了名义抗剪强度的计算精度,实现了散布裂缝模拟的可视化以及混凝土裂缝宽度的直观、定量评价;能够更好地捕捉峰值荷载后的软化行为。因此,3D RBSM为大尺寸截面深梁的受剪破坏模拟、明晰抗剪性能尺寸效应机理和完善大尺寸RC构件设计提供了有效研究手段。

摘要：为了研究轴压比对钢筋混凝土短柱受剪性能的影响机理,应用三维刚体弹簧元法模拟了不同轴压比短柱在单调及循环荷载作用下的破坏过程,并结合梁-拱抗剪机制模型和开裂变形模式对受剪性能进行了分析。研究结果表明:随着循环次数的增加,抗剪承载力逐渐退化,轴压比的增大加剧了退化趋势,这主要是高轴压比使短柱发生更加明显的脆性破坏,产生了更多裂缝,从而使梁机制中混凝土抗剪作用急剧退化。