摘要：本研究基于层合结构理论,提出了复合材料层合结构等效热膨胀系数预测模型。该模型既适用于对称铺设层合结构,也适用于反对称层合结构的等效热胀系数预测。同时,以碳纳米管增强复合材料层合结构为研究对象,针对反对称角铺设类型,对其等效热胀系数进行计算。计算结果显示,由于层间拉伸-弯曲-剪切耦合效应的影响,采用特定的铺设角度如(35/-35)3 T,(55/-55)3 T,碳纳米管层合结构能够在整体上呈现负热膨胀特性。这不但拓展了该类结构的服役工况,也为负热膨胀结构设计提供新的设计思路。

摘要：应用于桥梁工程的碳纤维增强复合材料(CFRP)筋通常受循环荷载作用,导致其力学性能的退化,这将影响桥梁结构的受力。为了考察循环荷载作用对CFRP筋力学性能的影响,首先利用静载试验对CFRP筋的初始力学性能进行了检测,然后结合静载试验结果并利用疲劳试验考察了各阶段循环荷载作用对CFRP筋弹性模量、松弛及抗拉强度的影响。研究结果表明,极限拉力作用下CFRP筋的弹性模量较初始状态高约5%,对于CFRP筋构件的变形对结构内力有较大影响的结构,在设计阶段建议适当地考虑CFRP材料的非线性问题;桥梁工程中,经200万次正常使用设计循环荷载作用的CFRP筋,其弹性模量和松弛性能较初始状态未发生明显退化,经应力幅为4.3%的极限抗拉强度的循环荷载作用后,CFRP筋的抗拉强度提高了1.2%,但应力幅提高至7%的极限抗拉强度时,其抗拉强度与初始状态相比无明显变化。

摘要：为解决大跨悬索桥碳纤维增强复合材料(CFRP)主缆鞍座处的抗滑移问题,研究了CFRP主缆-索夹界面的抗滑移性能,根据力的平衡原理推导了CFRP索股-索夹界面的摩擦因数计算式,结合模型试验和计算式,测试了19丝CFRP索股-索夹界面的摩擦因数.利用摩擦因数实测值对3 500 m跨悬索桥CFRP主缆索夹处抗滑移性能进行了实桥应用分析.结果表明:压纹类CFRP丝主缆-索夹界面的摩擦因数超过钢主缆-索夹界面,达到0.331,可满足相应的应用要求;大跨悬索桥主缆采用压纹类CFRP丝时,索夹内表面即使未作特殊处理,按常规悬索桥索夹设计方法对其进行设计也可满足抗滑移性能的要求.

摘要：通过长期荷载作用下的拉伸与压缩蠕变试验,研究了重组竹在不同应力水平下的蠕变行为特点及变化规律.分别釆用Burgers模型和Findley幂律模型对重组竹在长期荷载作用下的蠕变曲线进行拟合,确定了重组竹蠕变模型,分析了Burgers模型和Findley幂律模型的相关系数及变化规律.结果表明:在不同应力水平下,重组竹蠕变应变-时间曲线均呈现出相似的变化趋势,均包含瞬态蠕变和稳态蠕变阶段;采用Burgers模型和Findley幂律模型都能很好地模拟重组竹的蠕变性能;瞬间弹性形变、延迟弹性形变和黏性流动形变均随应力水平的增加而增大.高应力水平下的蠕变可导致重组竹构件破坏,在设计时应合理地控制应力水平.

摘要：探讨室内天燃气爆炸作用下冲击波的传播规律及钢框架结构的动力响应,提出钢框架结构的抗爆设计建议。利用ANSYS/LS-DYNA动力分析软件对钢框架结构、爆炸气体及空气建立有限元模型,基于流固耦合方法对三层钢框架结构在爆炸荷载作用下的动力响应进行分析。研究爆炸气体在结构中的传播过程及结构上不同位置爆炸冲击波超压的特点。对比分析了甲烷浓度的不同时,钢框架梁柱的变形特征。结果表明流固耦合方法能很好地模拟室内燃气爆炸冲击波的传播过程,爆炸气体的初始爆能越高,对结构的作用效应越大;爆炸冲击荷载作用下结构的变形具有局部性和弱传递性;当燃气爆炸能量较小时钢框架结构是一种较好的抗爆结构体系,在楼板或墙体发生破坏后,钢框架结构梁柱不会发生失效破坏甚至引起连续倒塌。

摘要：为研究梁翼缘、腹板开孔构造对方钢管混凝土柱-H型钢梁节点破坏模式的影响,对6个方钢管混凝土柱-H型钢梁节点(1个常规节点和5个开孔节点)进行了低周循环加载试验。试验结果表明:按现行规范设计的方钢管混凝土柱-H型钢梁常规节点在梁翼缘对接焊缝处脆性断裂,节点的塑性转角不能满足临时指南FEMA的要求;合理的梁翼缘和腹板开孔构造,显著减缓了方钢管混凝土柱-H型钢梁节点梁翼缘对接焊缝的应力集中,梁削弱截面形成塑性铰,节点塑性转角达到0.03 rad,满足了临时指南FEMA的要求;其滞回性能稳定,承载力和常规节点相当;内隔板与柱壁板间焊缝质量较差的节点在试验中发生柱壁外鼓、柱壁间焊缝撕裂,节点延性和承载力明显下降。

摘要：为研究钢-竹界面黏结应力与滑移分布,设计了两种类型的界面:型钢与竹板仅通过胶黏剂粘贴的单纯胶结型界面以及在胶黏剂粘贴基础上用螺钉加强的复合胶结型界面,并进行6个钢-竹组合试件的推出试验,得到黏结界面的剪切承载力及外贴竹板的应变。通过力学分析推导出外贴竹板正应力二阶微分方程,结合边界条件与数据拟合解得外贴竹板正应力表达式,并建立了钢-竹界面剪应力与相对滑移计算式,在此基础上提出了短期荷载作用下的钢-竹界面承载力计算方法。试验与理论分析结果表明:钢-竹界面剪切黏结性能良好,复合胶结型界面试件的破坏具有显著的延性特征;外贴竹板正应力试验值与拟合值吻合度高,以此为基础计算剪应力与相对滑移较为可靠;钢-竹界面剪应力与相对滑移分布具有两端大中间小的特征,且竹板受力端黏结界面的剪应力和滑移量明显大于黏结基体受力端黏结界面,剪应力最大值约为1.64 MPa;钢-竹界面剪切黏结承载力计算值与试验值吻合较好,其计算误差小于8%。

摘要：针对盐渍土环境中钢筋混凝土易腐蚀的问题,选用182μA/cm 2、364μA/cm 2、546μA/cm 2电流密度进行恒电流加速腐蚀试验。通过极化曲线法(LPR)、Cl-含量分析法、EDS等进行钢筋混凝土腐蚀性研究,建立Copula函数损伤模型与Cl-扩散模型。研究表明:湿盐渍土环境中,钢筋混凝土恒电流加速腐蚀效率由高到低依次为364μA/cm 2、546μA/cm 2、182μA/cm 2;恒电流加速前期(未出现裂纹)Cl-扩散系数为1.115×10-12 m 2/s,后期(出现裂缝)初始裂缝越大,钢筋混凝土损伤越快;182μA/cm 2、364μA/cm 2、546μA/cm 2的钢筋混凝土恒电流加速寿命值依次为700 h、350 h、175 h。

摘要：岩桥在岩质边坡的变形控制和稳定性机制中具有极其重要的地位.通过有限元软件RFPA模拟,得到系列尺寸下不同岩桥倾角数值模型试样的单轴抗压强度,揭示了岩桥倾角对岩石单轴抗压强度的影响规律及其对岩石单轴抗压强度尺寸效应的影响规律.结果表明:(1)岩桥倾角对岩石单轴抗压强度存在影响,随岩桥倾角增大,岩石单轴抗压强度呈现下降的趋势;(2)含岩桥的岩石单轴抗压强度存在尺寸效应;(3)岩桥倾角的变化对岩石单轴抗压强度尺寸效应有影响,岩桥倾角的增大对岩石单轴抗压强度的尺寸效应具有弱化作用;(4)通过推导得到岩石单轴抗压强度与岩桥倾角和岩石尺寸的函数关系式,为工程设计提供了科学依据.

摘要：对一个SRC柱-RC梁框架在火灾后与另一个对照框架在常温下进行了低周反复加载试验,研究了该框架的火灾后性能,评价了框架的承载力、刚度退化、延性、耗能能力、累积损伤,同时对P-Δ效应进行了分析。试验结果表明,与未暴露在火灾的SRC柱-RC梁框架相比,火灾后SRC柱-RC梁框架的承载力降低、刚度减小、延性系数下降、累积损伤增大,且P-Δ效应更为明显。由于框架柱截面中有核心钢的存在,SRC柱-RC梁框架在火灾后的滞回曲线仍保持饱满,破坏前的承载力可以保持在较高的水平,依然表现出良好的耗能能力。其塑性极限转动超过0.04rad,可以满足中国抗震设计规范的要求。