摘要：在海岸与近海结构工程中被广泛应用的钢筋混凝土构件,由于长期处在有海水腐蚀、干湿交替和循环荷载的严酷环境中,导致钢筋因侵蚀结构严重损伤。本文对6根钢筋混凝土试验梁进行了腐蚀与循环荷载作用下的疲劳试验研究,循环荷载幅值设计为2%~40%P u和2%~60%P u两种,对试验梁在大气环境中、淡水环境中和海水腐蚀环境中疲劳破坏情况进行试验探索,研究在三种环境与循环荷载作用下钢筋混凝土构件的力学性能及刚度损伤演化规律,同时分析了破坏形态、裂缝宽度、挠度的发展规律和疲劳寿命。结果表明:腐蚀与循环荷载共同作用下,短期内腐蚀溶液不会对梁内部钢筋造成显著影响从而降低耐久性;在循环次数达到一定范围内,试验梁耐久性降低42%,其中两个试验梁在循环荷载上限为0.6P u时的耐久性分别降低54%和37%。

摘要：研究目的:在重载列车长期振动作用下,隧道基底结构极易出现开裂、破损等现象,深埋隧道基底结构这类病害更为显著,甚至可能导致基底整体的隆起破坏,严重影响列车运营安全.为揭示重载列车振动作用下深埋铁路隧道基底的动力响应特征,通过数值模拟的方法建立重载深埋铁路隧道动力分析模型,探明在该环境下隧道基底结构的受力及病害特征,进一步结合工程实际提出病害处理措施及效果.研究结论:(1)深埋隧道基底结构承受远大于浅埋隧道主应力量值,在重载列车循环荷载作用下更易出现开裂、破损、隆起等病害;(2)在重载列车荷载作用下,隧道基底结构的动位移和动应力随着铺底厚度和仰拱厚度的增加而逐渐减小;(3)相较于铺底厚度,仰拱厚度的增加更有利于重载铁路隧道支护结构在循环荷载作用下竖向位移和应力的控制,更不容易出现疲劳开裂等问题;(4)本研究成果可应用于高地应力重载铁路隧道的设计及病害处理领域.

摘要：岩溶区老黏土在人类工程活动所引起的动荷载作用下,会产生动力变形特性的改变,强度参数也会发生相应的弱化,最终导致土洞上覆盖层结构性的破坏。以武汉市鹏湖湾地区的老黏土为研究对象,结合该岩溶塌陷场地的工程地质条件,开展相应的室内动三轴试验,研究老黏土在围压、动应力比和循环次数等因素变化时的动力响应特性和强度弱化规律,提出其在循环荷载作用下的强度弱化模型。结果表明,随着围压、动应力比及循环次数的增加,老黏土的孔隙水压力有所提高。当其它因素保持不变,且动应力比与循环次数不超过某一临界值时,土体的强度随着动应力比、循环次数的增加而降低,即超孔压的增长引起老黏土强度的衰减。而在围压增长的初期,土体的强度与围压成正比,当围压增大到某一临界值时,老黏土的抗剪强度显著降低。强度折减率随围压、动应力比、循环次数的增加均有不同程度的降低,提取出经验公式,得到的老黏土强度弱化模型具有较高的相关性,进一步得出老黏土的强度弱化机理。

摘要：为了探索岩石在周期性恒定拉伸、压缩荷载作用下的蠕变行为,结合杠杆原理,设计研制了一种岩石杠杆式拉伸、压缩蠕变试验仪。该仪器具有挂重质量小、可方便切换拉、压荷载等特点。首先,通过标定好的数显式拉压荷重传感器对该试验仪拉伸、压缩荷载进行了校正,得出试验仪压缩、拉伸荷载杠杆扩力比分别为81.29倍与59.46倍,挂重质量与施加在岩样荷载呈线性关系(压缩作用下线性关系相关系数R2=0.99975,拉伸作用下R2=0.9991),荷载施加稳定。最后,采用该试验仪对红砂岩进行了单轴恒定拉、压循环荷载下的蠕变试验,探讨了受荷岩样拉压蠕变规律。上述成果丰富了岩石蠕变测试与研究内容,有助于岩石力学试验测试的发展。

摘要：为探寻高性能组合桥面板中短栓钉的疲劳性能和损伤演化及其评价方法,引入UHPC及短栓钉材料损伤模型的本构关系,利用ABAQUS软件选用显示求解算法对短栓钉抗剪疲劳推出试验进行有限元模拟,研究短栓钉的疲劳性能,并对其寿命进行评估;基于数值模型探究循环加载应力比和直径对短栓钉疲劳性能的影响。研究发现,基于多轴疲劳评估准则预测的短栓钉疲劳寿命与试验值基本吻合,验证了该准则的有效性及数值模型的正确性;UHPC结构层与短栓钉的损伤具有明显的局部特征及累积效应;应力比对短栓钉疲劳性能影响显著,增大循环加载应力比,可显著提高其疲劳寿命值;增大短栓钉直径对短栓钉疲劳性能的改善程度有限。

摘要：实际工程中的土通常表现为各向异性固结状态。通过循环三轴试验对各向异性固结软土的动力特性进行研究,发现各向异性固结软土地基的动强度将随固结比加大而降低,在地震荷载作用下,土体更容易发生破坏。而以往抗震设计中仅考虑土体的各向同性固结动力性质,显然是偏于不安全的。

摘要：围岩压力和列车动载共同影响隧道仰拱结构的长期服役状态,目前,对于静载与动载耦合作用下仰拱累积损伤特征及规律的相关研究明显不足且未引入设计规范。基于此,开展用于描述不同静载引起仰拱混凝土动力累积损伤特征的试验研究,得到满足仰拱结构力学环境的混凝土累积损伤模型及仰拱累积损伤计算方法,并得到引起仰拱混凝土损伤破坏的静载力阀值。进行对不同静载条件下仰拱混凝土损伤演化规律的对比分析,给出不同工况及不同阶段损伤演化趋势的定量表达式,探明混凝土试件损伤主要分布在中间受拉区域,底部损伤值相对较大并最终发生破坏。

摘要：为实现绿色市政,节能减排,助力国家“碳达峰、碳中和”战略目标,提出了一种将潮汐能与真空预压相结合的软土地基处理技术,该技术可充分利用潮汐水位差对预压场地进行低频循环加载,联合真空预压使软土地基排水固结的同时受到循环压应力作用,加快土颗粒之间孔隙水压力消散速率,促使排水板之间的土体发生水平蠕变,使土体更加密实,提高地基承载力及稳定性的同时减小回弹变形。通过模型试验,该技术能够提高地基承载力,消除大部分地基回弹变形,缩短施工周期,节约投资。结合潮汐特点,拟采用连通器原理将潮汐能应用于滨海地区软土地基处理中,并提出了研究成果转化方案。

摘要：介绍了循环荷载作用后的端板节点在高温下的力学性能.使用简化模型进行系统的参数研究,分组对比了同一个节点分别在单调荷载和循环荷载作用之后的高温力学性能,以及端板厚度、螺栓直径对节点抗火能力的影响.数值计算结果表明,地震往复荷载往往会给节点带来一定程度的破坏,当这种节点再遭遇随之而来的地震次生火灾时,节点已经有了初始的损伤,包括变形破坏和断裂破坏,此时节点的抗火能力、耐火时间都将受到一定程度的影响.尤其是往复荷载导致断裂破坏的节点,节点的抗火能力将严重下降.研究结果对该类梁柱节点设计具有一定参考价值.

摘要：提出了一个用于钢筋混凝土结构分析的钢筋应力应变关系滞回模型,并在通用商业有限元平台ABAQUS中完成该材料模型的二次开发以便于工程设计应用.模型由钢筋在单调荷载下的应力应变关系包络线和循环路径组成.单调荷载包络线采用二折线,循环路径由卸载段和重加载段组成.卸载段为直线.基于典型的循环荷载黏结滑移关系包含＂摩擦＂段和＂重加载＂段,本模型的重加载段采用三次曲线,其较已有的由Ramberg-Osgood公式确定重加载段的模型具有更弱的刚度.同时定义滞回能耗影响系数,来考虑钢筋与混凝土之间因黏结滑移损伤而导致结构滞回性能的降低.5个钢筋混凝土结构模拟结果与试验结果的对比发现,该模型对结构滞回性能的模拟,相较于其他模型,具有更好的数值效果.