摘要：为研究不同裂缝宽度对钢筋混凝土梁抗火性能的影响,以混凝土裂缝最大宽度wmax为损伤指标,制作7个钢筋混凝土梁试件,加静载使其产生最大宽度为0.05 mm、0.10 mm、0.15 mm、0.20 mm、0.25 mm、0.30 mm的裂缝,模拟其正常使用时受力状态,并对其进行火灾试验。试验结果表明:不同试件相同位置测点升温大致相同,但截面历经最高温度相差较大,最大温差达到150℃;裂缝宽度越大,试件最终破坏时历经最高温度越小,挠度增长越快。采用ANSYS有限元软件分析梁截面的温度场分布,结果表明:由于初始损伤的存在,相同截面高度处,不同截面沿跨度方向的温度曲线出现波动,裂缝处尤为明显;同一截面,沿截面高度方向的温度曲线出现平台,且裂缝越宽,平台越长,使得截面高温承载力显著退化。提出了考虑裂缝影响的高温作用下混凝土梁承载力简化计算模型,较未考虑裂缝影响的高温作用下混凝土梁承载力的计算精度提高显著。

摘要：复合材料圆柱壳在纤维缠绕成型、加工、使用等环节会产生一定的初始缺陷和使用缺陷,必将给材料性能带来相应的影响,为保证复合材料性能能够最大化利用的同时,还能保证其安全性,在结构设计中必须进行损伤容限研究,这是复合材料结构设计中需要考虑的重要问题之一。本文对复合材料圆柱壳的初始缺陷和在内压载荷下的使用缺陷进行了深入研究,首先确定了初始缺陷的检测方法,得到复合材料圆柱壳初始损伤类型主要为孔隙,并且大部分集中在圆柱壳的螺旋层,同时建立了孔隙率对复合材料性能影响的指数衰减模型,定性分析了孔隙率对复合材料性能的影响,得到孔隙率每增加1%,纵向拉伸强度降低3. 3%,纵向拉伸模量降低1. 8%的结果。然后通过理论结合试验的方法确定了圆柱壳在内压载荷下的使用损伤,损伤类型为螺旋层基体开裂,并研究了其对复合材料圆柱壳的影响。最后综合考虑初始损伤和使用损伤,采用"损伤无扩展"的设计方法对复合材料圆柱壳的剩余强度进行了评估,确定了合理损伤容限设计要求,得到影响剩余强度的主要因素是孔隙率大小,在孔隙率小于3%的情况下,圆柱壳的强度安全性能很高。本项研究为全碳纤维复合材料圆柱壳在压力容器中的合理应用奠定了理论基础。